限制MOSFET的開關(guān)速度因素
我們知道MOSFET的開關(guān)速度相對于三極管已經(jīng)有相當(dāng)大的改善,可以達(dá)到數(shù)百K,甚至上M;但我們想想,當(dāng)我們需要MOSFET有更高的開關(guān)速度,更小的損耗時(shí),限制MOSFET的開關(guān)速度有哪些因素在作怪呢?
1、MOSFET的G極驅(qū)動(dòng)電阻引起的延時(shí)
2、PCB Layout引起的寄生電感影響驅(qū)動(dòng)電流
3、MOSFET封裝本身引起的ESR與ESL
4、MOSFET的米勒效應(yīng)
但是MOSFET開關(guān)頻率越高,EMC越難處理。
頻率一高,LAYOUT就要注意。D也要加磁珠了。
1.驅(qū)動(dòng)電阻可以反并二極管
2.增大驅(qū)動(dòng)電阻,EMC會表現(xiàn)稍好一點(diǎn)。這個(gè)是經(jīng)過驗(yàn)證了的。
3.驅(qū)動(dòng)電流不是問題,現(xiàn)在就3842那么老的都有1A。專業(yè)芯片就更不用說了。
4.自己做驅(qū)動(dòng)電路用變壓器其實(shí)很簡單的。也很便宜。老板也會很高興。
5.MOSFET本身的結(jié)電容啥的那是沒得改了,出廠的時(shí)候就定下來了。只有認(rèn)命了,要不就換大廠牌的,但是價(jià)格又上去了。這里面需要權(quán)衡。誰都想用RDS小的COOLMOS啊。有時(shí)候卻要考慮成本。其實(shí)用COOLMOS可以適當(dāng)減小發(fā)熱,散熱器減小,效率提高,也可以省一點(diǎn)成本的。
6.米勒電容,沒辦法啊。
7.LAYOUT的時(shí)候盡量走短一點(diǎn)。如果是鋁基板散熱就很好兼顧這點(diǎn)。如果是用散熱片,從變壓器,PWM IC到主MOSFET還是有一段距離的,頻率一兩百K看不出來,但是頻率幾百K的時(shí)候就郁悶了。
高壓功率器件速度越來越快,最早的SCR/BJT速度是大約4~20微秒開關(guān)速度;后來BJT/IGBT提高到150納秒左右,現(xiàn)在實(shí)際可以達(dá)到8納秒水平。在不久將來;會達(dá)到1納秒左右。
驅(qū)動(dòng)要求也越來越高;僅以驅(qū)動(dòng)線長為例,早期的驅(qū)動(dòng)線沒啥特別要求;只要雙絞就基本夠用了。后來的高速IGBT/FET的柵線;除雙絞外;長度被限制在10CM以內(nèi)。從現(xiàn)在的測試看;要求未來的高速器件的驅(qū)動(dòng)線被限制在1CM以內(nèi)。
就這驅(qū)動(dòng)線長的問題;估計(jì)大多數(shù)工程師只是經(jīng)驗(yàn)所談;沒多少人能從理論上說清楚而自覺的設(shè)定工程參數(shù)。
理論的缺乏和經(jīng)驗(yàn)口口相傳的不確定性;直接拖了應(yīng)用后退。找各種理由去解釋?就上面提出的假設(shè);多是出自于此。
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