MOSFET與MOSFET驅(qū)動電路原理及利用
右圖是瑞薩2SK3418的Vgs電壓和Vds電壓的聯(lián)系圖??梢钥闯鲂‰娏鲿r,Vgs達到4V,DS間壓降已經(jīng)很小,可以認為導通。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180949.htm
3、MOS開關(guān)管耗損
不管是NMOS還是PMOS,導通后都有導通電阻存在,因而在DS間流過電流的同時,兩端還會有電壓(如2SK3418特征圖所示),這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導通損耗。挑選導通電阻小的MOS管會減小導通損耗?,F(xiàn)在的小功率MOS管導通電阻通常在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有。
MOS在導通和截止的時候,必須不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個降低的流程,流過的電流有一個上升的流程,在這段時間內(nèi),MOS管的耗損是電壓和電流的乘積,叫做開關(guān)耗損。通常開關(guān)耗損比導通耗損大得多,并且開關(guān)頻率越快,耗損也越大。
下圖是MOS管導通時的波形。可以看出,導通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的耗損也就很大。降低開關(guān)時間,可以減小每次導通時的耗損;降低開關(guān)頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù)。這兩種方法都可以減小開關(guān)耗損。
4、MOS管驅(qū)動
跟雙極性晶體管相比,通常認為使MOS管導通不須要電流,只要GS電壓高于必須的值,就可以了。這個很基本 做到,但是,咱們還須要速度。
在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的驅(qū)動,實際上就是對電容的充放電。對電容的充電須要一個電流,因為對電容充電瞬間可以把電容看成短路,所以瞬間電流會比較大。挑選 /設(shè)計MOS管驅(qū)動時第一要留心的是可提供瞬間短路電流的大小。
第二留心的是,普遍用于高端驅(qū)動的NMOS,導通時須要是柵極電壓大于源極電壓。而高端驅(qū)動的MOS管導通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V。假如在同一個系統(tǒng)里,要得到比VCC大的電壓,就要專門的升壓電路了。許多馬達驅(qū)動器都集成了電荷泵,要留心的是應(yīng)該挑選合適的外接電容,以得到足夠的短路電流去驅(qū)動MOS管。
上邊說的4V或10V是常用的MOS管的導通電壓,設(shè)計時當然須要有必須的余量。并且電壓越高,導通速度越快,導通電阻也越小?,F(xiàn)在也有導通電壓更小的MOS管用在不一樣的領(lǐng)域里,但在12V汽車電子系統(tǒng)里,通常 4V導通就夠用了。
MOS管的驅(qū)動電路及其耗損,可以參考Microchip公司的AN799 Matching MOSFET Drivers to MOSFETs。講述得很細致,所以不打算多寫了。
5、MOS管運用 電路
MOS管最顯著的特征是開關(guān)特征好,所以被廣泛運用 在須要電子開關(guān)的電路中,多見的如開關(guān)電源和馬達驅(qū)動,也有照明調(diào)光。這三種運用 在各個領(lǐng)域都有細致的推選 ,這里暫時不多寫了。以后有時間再總結(jié)。
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