高速 MOS 驱动电路设计和应用指南

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大功率mos管驱动电路

大功率mos管驱动电路

大功率mos管驱动电路大功率MOS管驱动电路是一种常见的电路设计,它能够有效地驱动高功率的MOS管,以实现电路的高效工作。

本文将从电路原理、设计要点和常见问题等方面进行介绍。

一、电路原理大功率MOS管驱动电路主要由信号发生器、驱动电路和MOS管组成。

信号发生器产生所需的驱动信号,驱动电路将信号进行放大和整形,然后通过电流放大器将信号输出给MOS管。

MOS管根据驱动信号的变化,控制其通断状态,从而实现对电路的控制。

二、设计要点1.选择合适的MOS管:在大功率应用中,选择合适的MOS管至关重要。

一方面,要考虑其额定电流和功率,确保能够承受所需的负载;另一方面,还要考虑其开关特性和导通电阻等参数,以提高电路的效率和稳定性。

2.驱动电路的设计:驱动电路应能够提供足够的电流和电压来驱动MOS管。

一般采用放大器和电流放大器的组合来实现。

放大器负责放大信号的幅度,而电流放大器则负责提供足够的电流给MOS管。

同时,还要考虑到驱动电路的响应速度和抗干扰能力。

3.防止过热和电磁干扰:由于大功率MOS管在工作过程中会产生较大的功耗和电磁干扰,因此需要采取相应的措施来防止过热和干扰。

例如,可以在电路中加入散热器和滤波电路,以提高电路的稳定性和抗干扰能力。

4.保护电路的设计:在大功率应用中,由于电流和电压较大,一旦发生故障可能会对电路和设备造成严重损坏。

因此,需要在电路中加入过流、过压和过温等保护电路,以保证电路和设备的安全运行。

三、常见问题1.如何选择合适的MOS管?选择MOS管时,需要考虑所需的电流和功率,以及其开关特性和导通电阻等参数。

同时,还需要考虑其封装形式和散热性能等因素。

2.如何设计驱动电路?驱动电路应能够提供足够的电流和电压来驱动MOS管。

一般采用放大器和电流放大器的组合来实现。

同时,还要考虑到驱动电路的响应速度和抗干扰能力。

3.如何防止过热和电磁干扰?可以在电路中加入散热器和滤波电路,以提高电路的稳定性和抗干扰能力。

MOS管及MOS管的驱动电路设计免费版

MOS管及MOS管的驱动电路设计免费版

MOS管及MOS管的驱动电路设计免费版MOS管是一种主要用于开关和放大电路的半导体器件。

其驱动电路设计是为了能够提供足够的电流和电压来控制MOS管的导通和截止状态。

MOS管的驱动电路通常由两个主要部分组成:输入驱动和输出驱动。

输入驱动部分负责接收控制信号,将其转换为所需的电压和电流来驱动MOS管。

输出驱动部分负责将转换后的信号传递给MOS管的栅极或基极。

在MOS管的驱动电路设计中,有几个关键的因素需要考虑。

首先是输入电压和电流的要求。

输入信号的电压和电流应根据MOS管的规格来选择,以确保能够有效地控制MOS管的导通和截止状态。

其次是电源电压和电流的要求。

电源电压和电流应能够提供足够的能量来驱动MOS管。

此外,还需要考虑到输入输出电阻、功率损耗以及噪声抑制等因素。

为了设计一个高效且稳定的MOS管驱动电路,以下是一些建议和步骤:1.了解MOS管的规格和特性。

在设计中需要了解MOS管的最大电压、电流和功率等规格,以便确定输入输出电压和电流的要求。

2.选择适当的电源。

根据MOS管的规格,选择合适的电源电压和电流。

同时考虑到稳定性和功率损耗等因素。

3.确定输入信号电压和电流。

根据MOS管的输入电阻和输入电流的规格,确定输入信号的电压和电流。

4.设计输入驱动电路。

输入驱动电路通常由电流源和电压源组成。

电流源用于提供足够的电流来驱动MOS管的栅极或基极,而电压源用于提供所需的电压。

5.设计输出驱动电路。

输出驱动电路通常由放大器和电压跟随器组成。

放大器用于放大输入信号,而电压跟随器用于提供足够的电流和电压来控制MOS管。

6.进行仿真和调试。

使用电子设计自动化工具进行电路仿真,以确保电路的性能和稳定性。

如果发现问题,需要对电路进行调试和优化。

7.考虑过热和噪声抑制。

在设计中需要考虑电路的散热和噪声抑制问题,以确保电路的可靠性和稳定性。

总之,MOS管的驱动电路设计需要综合考虑MOS管的规格,输入输出信号的要求,电源电压和电流,以及电路的稳定性和可靠性。

mos管高边驱动芯片

mos管高边驱动芯片

mos管高边驱动芯片MOS管高边驱动芯片是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电路和系统中。

本文将介绍MOS管高边驱动芯片的原理、特点以及应用领域。

一、原理MOS管高边驱动芯片是一种用于驱动高边MOS管的集成电路。

它通过控制输入信号,实现对高边MOS管的开关控制。

其工作原理主要包括两个方面:电平转换和电流放大。

在电平转换方面,MOS管高边驱动芯片能够将低电平的输入信号转换为高电平,以满足高边MOS管的驱动需求。

通过内部的电平转换电路,它能够将输入信号的电平提升到高于高边MOS管的阈值电平,从而实现对其的控制。

在电流放大方面,MOS管高边驱动芯片能够将输入信号的电流放大,以提供足够的电流驱动能力给高边MOS管。

通过内部的电流放大电路,它能够将输入信号的电流放大到足够大的程度,以确保高边MOS管能够正常工作。

二、特点MOS管高边驱动芯片具有以下几个特点:1. 高可靠性:MOS管高边驱动芯片采用了先进的工艺和设计技术,具有较高的可靠性和稳定性。

它能够在各种环境条件下正常工作,并具有较长的使用寿命。

2. 低功耗:MOS管高边驱动芯片采用了低功耗设计,能够在工作时尽量减少能量的消耗,从而提高系统的能效。

3. 快速响应:MOS管高边驱动芯片具有快速的响应速度,能够在短时间内完成对高边MOS管的开关控制,提高系统的响应速度。

4. 多种保护功能:MOS管高边驱动芯片内部集成了多种保护功能,如过压保护、过流保护和过温保护等,能够有效保护高边MOS管和芯片本身的安全。

三、应用领域MOS管高边驱动芯片广泛应用于各种电路和系统中,特别是需要对高边MOS管进行驱动控制的场合。

以下是一些常见的应用领域:1. 电源管理系统:MOS管高边驱动芯片可以用于电源管理系统中的开关电源控制、电池管理和充放电控制等方面,提高系统的稳定性和效率。

2. 电机驱动系统:MOS管高边驱动芯片可以用于电机驱动系统中的电机控制、速度调节和位置控制等方面,实现对电机的精确控制。

高速MOSFET门极驱动电路的设计应用指南(有图完整版)

高速MOSFET门极驱动电路的设计应用指南(有图完整版)

高速MOSFET门极驱动电路的设计应用指南author Laszlo Baloghtranslator Justin Hu摘要本文主要演示了一种系统化的方法来设计高速开关装置的高性能门极驱动电路。

文章收集了大量one-stop-shopping 主题的信息来解决最普通的设计挑战。

因此它应当对各种水平的电力电子工程师都适用。

最常用的电路方案和它们的性能都经过了分析,包括寄生参数、瞬时和极端运行条件的影响。

文章首先回顾了MOSFET技术和开关运行模式,然后由简入繁地讨论问题。

详细的描述了参考地和高端门极驱动电路的设计程序、交流耦合和变压器隔离方案。

专门的一章用来介绍同步整流装置中MOSFET的门极驱动要求。

文章另举出了几个设计的实例,一步一步进行了说明。

Ⅰ.引言MOSTET是金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)的缩写,是电子工业中高频、高效率开关装置的关键器件。

令人惊叹的是,场效应晶体管技术发明于1930年,比双极性晶体管早了大约20年。

第一个信号级别的场效应晶体管20世纪50年代末期被制造出来,功率级别的MOSFET在20世纪70年代中期出现。

而今天无数的MOSFET被集成到现代电子器件中,无论是微处理器还是分立的功率晶体管。

本文所关注的是功率MOSFET在各种各样的开关模式功率变换器装置中门极驱动的要求。

Ⅱ.MOSFET技术双极型和MOSFET晶体管都使用了同样的工作原理。

从根本上讲,这两种晶体管都是电荷控制的器件,这就意味着它们的输出电流和控制电极在半导体中建立的电荷成比例。

当这些器件用作开关时,它们都必须被一个低阻抗的电源驱动,电源要能提供足够的充放电电流来使它们快速建立或释放控制电荷。

从这一点来看,MOSFET在开关过程中必须和双极性晶体管一样通过“硬”驱动才能获得类似的开关速度。

理论上,双极型和MOSFET器件的开关速度几乎一样,由载流子运动经过半导体区域所需要的时间决定。

大功率mos管驱动保护电路

大功率mos管驱动保护电路

一、引言随着电子技术的飞速发展,大功率MOS管在工业、军事、民用等领域得到了广泛应用。

然而,由于MOS管的特性,使用不当很容易导致其损坏,甚至危及设备和人员安全。

因此,设计一种可靠的保护电路,对于确保MOS管的正常工作和延长其寿命具有重要意义。

本文将介绍一种基于大功率MOS管的驱动保护电路,主要包括电流保护、过压保护、过温保护和ESD保护四个方面。

二、电流保护电流保护是防止MOS管过电流损坏的主要手段。

一般来说,电流过大会导致MOS管发热严重,从而对其内部结构产生不可逆的损伤。

因此,需要通过设置合理的电流限制值和保护电路来保护MOS 管。

具体实现方式如下:1.1 电流检测在MOS管的源极和负载之间增加一个小电阻,通过检测该电阻两端的电压来实现对MOS管的电流监测。

为了减小误差,可以采用差分放大器、精密电阻等器件进行检测。

1.2 电流限制当检测到MOS管电流超过设定值时,可以通过控制信号,直接将MOS管的驱动电压降低或关闭MOS管,以保护其不受过电流损伤。

三、过压保护过压保护是保护MOS管免受过高电压损害的重要手段。

在实际应用中,由于干扰、电源波动等因素,系统中可能会出现过压情况,如果MOS管无法承受这样的压力,就会导致其损坏。

具体实现方式如下:2.1 过压检测通过设置一个合适的过压检测电路,来监测系统中的电压变化情况。

一旦检测到过压情况,则需要立即采取相应的保护措施。

2.2 过压保护当检测到过压情况时,可以通过控制信号,直接将MOS管的驱动电压降低或关闭MOS管,以避免其受到过高的电压影响。

四、过温保护过温保护是保护MOS管免受高温损害的重要手段。

由于工作环境的限制,MOS管在高温环境下长时间工作会导致其内部结构损坏或退化,影响其寿命和性能。

具体实现方式如下:3.1 温度检测通过设置一个合适的温度检测电路,来监测MOS管周围的温度变化情况。

可以采用热敏电阻、热敏电偶等器件进行检测,并将其转换为电信号。

nmos 管高边驱动电路

nmos 管高边驱动电路

nmos 管高边驱动电路
摘要:
1.引言
2.nmos 管高边驱动电路的定义和作用
3.nmos 管高边驱动电路的工作原理
4.nmos 管高边驱动电路的分类
5.nmos 管高边驱动电路的应用领域
6.nmos 管高边驱动电路的发展趋势和展望
正文:
mos 管高边驱动电路是一种将nmos 管的栅极电压提高到足够高的程度,以使其导通的电路。

它的主要作用是在nmos 管的控制端施加一个适当的电压,使得nmos 管能够正常工作。

mos 管高边驱动电路的工作原理是,当电路的控制端输入电压达到一定值时,驱动电路会将这个电压放大并施加到nmos 管的栅极,使得nmos 管导通。

这样,就可以通过控制输入电压的大小来控制nmos 管的导通程度。

mos 管高边驱动电路可以分为两类:一类是采用晶体管作为驱动器的电路,另一类是采用专用驱动芯片的电路。

这两类电路各有优缺点,具体选择哪种类型的电路,需要根据实际应用需求来决定。

mos 管高边驱动电路广泛应用于各种电子设备中,如电源、放大器、控制器等。

在这些设备中,nmos 管高边驱动电路起到了关键的作用,它能够有效地控制nmos 管的工作状态,从而保证设备的正常运行。

随着科技的不断发展,nmos 管高边驱动电路也在不断进步。

未来的发展趋势是,驱动电路将更加集成化、智能化,能够更好地满足各种应用场景的需求。

总的来说,nmos 管高边驱动电路是一种非常重要的电路,它在电子设备中的应用非常广泛。

nmos 管高边驱动电路

nmos 管高边驱动电路

nmos 管高边驱动电路(原创实用版)目录1.NMOS 管概述2.高边驱动电路的概念3.NMOS 管在高边驱动电路中的应用4.高边驱动电路的优点5.高边驱动电路的设计要点正文【1.NMOS 管概述】MOS 管,全称为 N 沟道金属氧化物半导体场效应晶体管,是一种常见的场效应晶体管。

其结构主要由 n 型半导体、金属栅极和 p 型半导体基底构成,具有高输入阻抗、低噪声和低功耗等特点,在数字电路和模拟电路中都有广泛应用。

【2.高边驱动电路的概念】高边驱动电路,是一种驱动能力强、输出电压高的电路,主要用于驱动电容性负载,例如 LED 显示屏、液晶显示屏等。

它可以提供较大的驱动电流,使得负载能够正常工作,同时具有较低的输出阻抗,能够减小信号在传输过程中的衰减。

【3.NMOS 管在高边驱动电路中的应用】在高边驱动电路中,NMOS 管可以作为开关元件使用。

由于其高输入阻抗的特点,可以大大减少输入信号的衰减,提高电路的驱动能力。

同时,NMOS 管具有较低的导通电阻,可以提供较大的驱动电流,使得负载能够正常工作。

【4.高边驱动电路的优点】高边驱动电路具有以下优点:(1)驱动能力强:高边驱动电路可以提供较大的驱动电流,使得负载能够正常工作。

(2)输出电压高:高边驱动电路具有较低的输出阻抗,能够减小信号在传输过程中的衰减,提高输出电压。

(3)稳定性好:高边驱动电路采用 NMOS 管作为开关元件,具有较高的工作稳定性。

【5.高边驱动电路的设计要点】在设计高边驱动电路时,需要注意以下几点:(1)选择合适的 NMOS 管:需要根据负载的驱动电流和输出电压选择合适的 NMOS 管,以保证电路的正常工作。

(2)设计合理的电路结构:需要设计合理的电路结构,以提高电路的驱动能力和稳定性。

pwm驱动mos管电路设计

pwm驱动mos管电路设计

pwm驱动mos管电路设计
PWM驱动MOS管电路是一种常用的电源控制电路,它可以通过改变脉冲宽度来控制MOS管的导通时间,从而达到控制输出电压和电流的目的。

相比于传统的线性调节电路,PWM驱动电路具有更优异的能量转换效率和更高的控制精度,特别适用于高功率电源和LED驱动等领域。

在PWM驱动MOS管电路设计中,需要考虑多个因素,包括输入电压范围、输出电压和电流、负载类型、开关频率等。

一般来说,通用的PWM驱动电路由三部分组成:输入电阻分压、比较器和MOS管驱动芯片。

其中,输入电阻分压用于将输入电压分压到比较器工作范围内,比较器用于比较输入电压和一个内部参考电压,从而产生PWM信号,MOS管驱动芯片则负责将PWM信号转化为驱动MOS管的高低电平信号。

在实际电路设计中,需要根据具体需求选择合适的元器件和参数,例如比较器的阈值电压、MOS管的额定电压和电流、驱动芯片的最大输出电流等。

此外,还需要合理设计电路板布局和散热系统,以确保电路的可靠性和稳定性。

总之,PWM驱动MOS管电路是一种高效能的电源控制电路,可以广泛应用于各种电源和驱动控制场合。

在电路设计中,需要综合考虑多个因素,采用合适的元器件和参数,保证电路的稳定性和可靠性。

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高速MOS驱动电路设计和应用指南摘要本篇论文的主要目的是来论证一种为高速开关应用而设计高性能栅极驱动电路的系统研究方法。

它是对“一站买齐”主题信息的收集,用来解决设计中最常见的挑战。

因此,各级的电力电子工程师对它都应该感兴趣。

对最流行电路解决方案和他们的性能进行了分析,这包括寄生部分的影响、瞬态的和极限的工作情况。

整篇文章开始于对MOSFET技术和开关工作的概述,随后进行简单的讨论然后再到复杂问题的分析。

仔细描述了设计过程中关于接地和高边栅极驱动电路、AC耦合和变压器隔离的解决方案。

其中一个章节专门来解决同步整流器应用中栅极驱动对MOSFET的要求。

另外,文章中还有一些一步一步的参数分析设计实例。

简介MOSFET是Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor的首字母缩写,它在电子工业高频、高效率开关应用中是一种重要的元件。

或许人们会感到不可思议,但是FET是在1930年,大约比双极晶体管早20年被发明出来。

第一个信号电平FET晶体管制成于二十世纪60年代末期,而功率MOSFET是在二十世纪80年代开始被运用的。

如今,成千上万的MOSFET晶体管集成在现代电子元件,从微型的到“离散”功率晶体管。

本课题的研究重点是在各种开关模型功率转换应用中栅极驱动对功率MOSFET 的要求。

场效应晶体管技术双极晶体管和场效应晶体管有着相同的工作原理。

从根本上说,,两种类型晶体管均是电荷控制元件,即它们的输出电流和控制极半导体内的电荷量成比例。

当这些器件被用作开关时,两者必须和低阻抗源极的拉电流和灌电流分开,用以为控制极电荷提供快速的注入和释放。

从这点看,MOS-FET在不断的开关,当速度可以和双极晶体管相比拟时,它被驱动的将十分的‘激烈’。

理论上讲,双极晶体管和MOSFET的开关速度是基本相同的,这取决与载流子穿过半导体所需的时间。

在功率器件的典型值为20 ~ 200皮秒,但这个时间和器件的尺寸大小有关。

与双极结型晶体管相比,MOSFET在数字技术应用和功率应用上的普及和发展得益于它的两个优点。

优点之一就是在高频率开关应用中MOSFET使用比较方便。

MOSFET更加容易被驱动,这是因为它的控制极和电流传导区是隔离开的,因此不需要一个持续的电流来控制。

一旦MOSFET导通后,它的驱动电流几乎为0。

另外,在MOSFET中,控制电荷的积累和存留时间也大大的减小了。

这基本解决了设计中导通电压降(和多余的控制电荷成反比)和关断时间之间的矛盾。

因此,MOSFET技术以其更加简单的、高效的驱动电路使它比晶体管设备具有更大的经济效益。

此外,有必要突出强调下,尤其是在电源应用上,MOSFET本身具有阻抗特性。

MOSFET漏源端的电压降和流经半导体的电流成线性关系。

这种线性关系,以MOSFET的R DS(on)表现出来,即导通阻抗。

对于一个给定的栅源电压和温度的器件,其导通阻抗是恒定的。

和p-n结-2.2mV/℃的温度系数相反,MOSFET 有一个正的温度系数,约为0.7% /℃到1%/℃。

MOSFET的这一正温度系数使得它成为在大功率电源应用的并联工作(由于使用一个器件是不实际或不可能的)上的理想选择。

由于MOSFET较好的温度系数,并联的管子通常是均分电流。

电流的均分是自动实现的,这是因为它的温度系数作为一个缓慢的负反馈系统。

当电流较大时设备温度将会升高,但是不要忘记源漏极间的电压是不变的,温度升高将会使源漏极间电阻变大,增大的电阻又会使电流减小,因此管子的温度又会下降。

最后,会达到一个动态平衡,并联的管子都通过相同的电流。

在电流分配中,源漏极导通电阻的初始值和有不同温度特性的结电阻在均分电流时将会引起较大的误差,最高可达30%。

器件类型几乎所有的MOSFET制造厂商都有制造最佳管子的独特制造技术,但所有这些在市场上的管子都可分为基本的三类,如图1所示。

1970年开始应用于电源方面并在以后的时间里不断的发展。

使用多晶硅闸门结构和自动调整过程,使高密度的集成和电容迅速的减小成为可能。

下一个重大的进步是在功率MOSFET器件上V沟槽技术或者称为沟渠技术,使集成度进一步的提高。

更好的性能和更高的集成度并不是由你随便就能得来的,这是因为这将导致MOS器件沟渠更难制造。

在这里第三个器件类型是横向功率MOSFET。

该器件的电压、电流是受限制的,这是由于其对芯片形状的低效利用。

然而,他们能在低电压应用上提供很大的效益, 如在微型电源或在隔离转换同步整流器中。

由于横向功率MOSFET有着相当小的电容,因此他们的开关速度可以很快而且栅极驱动损耗也比较小。

场效应晶体管模型有很多的模型来说明MOSFET如何工作,然而找到正确的适合的模型是比较困难的。

大多数MOSFET制造商为他们的器件提供普通或者军用(Spice and/or Saber)模型,但是这些模型很少告诉使用者在实际使用中的陷阱。

他们甚至很少提供在使用中最常见的最普通问题的解决方案。

一个真正有用的MOSFET模型会从应用的角度描述器件所有重要的性质,这使得其模型可能会相当复杂。

另一方面,如果我们把模型限制在某一问题领域,那么我们可以得到十分简单并有意义的MOSFET模型。

在图2中第一个模型是基于MOSFET器件的实际结构, 它主要用于直流的分析。

它表示出了沟道阻抗和JFET(相当于外延层的阻抗)。

外延层的厚度(决定外延层的阻抗)是器件额定电压的函数,而高电压的MOSFET需要一个厚的外延层。

图2b可以非常好的展示MOSFET的dv/dt引发的击穿特性。

它主要展现了两种击穿机制,即诱发寄生晶体管(所有的管子均有)的导通和dv/dt根据栅极阻抗诱发沟道导通。

现代的功率MOSFET由于生产工艺的提高减小了基极和发射极的电阻,因此,实际上对dv/dt诱发寄生npn晶体管导通是有免疫的。

必须指出的是,寄生性双极晶体管还扮演着另一个重要的角色。

它的基集结就是有名的MOSFET的体二极管。

图2c是场效应晶体管的开关模型。

影响开关性能的最重要的寄生部分都展现在这个模型中。

它们对器件的开关过程的影响将在下一章中讨论。

MOSFET的重要参数当MOSFET工作在开关状态下,目标是在可能的最短时间内实现器件在最低阻抗和最高阻抗之间的切换。

由于MOSFET实际的开关时间(10ns—60ns)至少比理论开关时间(50ps—200ps)大2~3个数量级,因此有必要了解其差异。

参考图2中MOSFET的模型,可以发现所有的模型在器件的三端之间都连有一个等效电容。

毫无疑问,开关速度和性能决定于这三个电容上电压变化的快慢。

因此,在高速开关应用中,器件的寄生电容是一个重要的参数。

电容C GS 和电容C GD与器件的实际几何尺寸有关,而电容C DS是寄生在双集晶体管的基集二极管间的电容。

电容C GS是由于源极和栅极形成的沟道区域的重叠形成的。

它的值由器件实际的区域几何尺寸决定而且在不同的工作条件下保持不变。

电容C GD由两个因素决定。

一是耗尽层(是非线性的)的电容;二是JFET区域和栅极的重叠。

等效电容C GD是器件漏源极电压的函数,大致可用下面公式计算得到:电容C DS也是非线性的,这是由于它是体二极管的结电容。

它和电压间关系为:不幸的是,上述的所有电容在器件的资料表中均未涉及和说明。

它们的值由Ciss (栅短路共源输入电容)、Crss(栅短路共源反向传输电容)、Coss(栅短路共源输出电容)间接给出,而且必须用下列公式计算:在开关应用中,电容C GD会引起其他复杂问题,这是由于它处于器件输入与输出间的反馈回路中。

因此,它在开关应用中有效值可能会很大,它的值取决于MOSFET的漏源极电压。

这种现象被称为“Miller”效应,而且可以用下式表示:由于电容C GD和C GS是和电压有关的,因此只有把测试条件列出来时,那些资料中的数据才是有效的。

对于一个确定的应用,有关的平均电容值必须由计算得来,而计算是基于建立于实际电压所需要的电荷。

对于大多数的功率MOSFET 来说,下面公式将会十分有用:下一个将要谈及的重要的参数是栅极网格阻抗,Rg,I。

这个寄生阻抗描述了器件内部栅极信号分配与阻抗之间的联系。

在高速开关应用中它的重要性尤为突出,因为它介于驱动和器件输入电容之间,直接影响MOSFET的开关时间和dv/dt 能力。

在工业生产中已经意识到这个问题,实际中的高速MOSFET器件如RF MOSFET在栅极信号分配中使用金属栅极用来代替高阻抗的硅栅极。

在资料表中阻抗Rg,I并没有指明,但在实际的应用中它可能是器件一个十分重要的特性。

在这篇文章的后面,附录A4展示了通过使用阻抗电桥采用一种典型的测量装置来确定栅极内部阻抗值。

很明显,栅极阈值电压也是一个临界特性。

有必要注意一下,在器件资料表中V TH(开启电压)的值是指在25℃,而且在漏极电流很小的情况下,电流典型值是250uA。

因此,它并不等同于被大家公认的栅极开关波形的Miller平坦区。

关于开启电压V TH的另一个很少提到的是约为-7mV/℃的温度系数,在MOSFET 逻辑电平栅极电路驱动中它有着尤为重要的意义,它的开启电压V TH比在正常的测试条件下已经变低了。

由于MOS FET工作在较高的温度,栅极驱动设计必须中适当的考虑到在截止时较低的开启电压,dv/dt 免疫能力的计算见附录A和F。

场效应晶体管的跨导是线性工作区中小信号的增益。

有必要指出在管子每次导通或截止时,都要必须经过线性工作区,此时的电流取决于栅源电压。

正向跨导g fs,反映了漏极电流和栅源电压之间的小信号关系,具体关系如下:因此,MOSFET在线性区的最大电流公式为:变换V GS,Miller平坦区电压可近似写成漏极电流的函数:其他重要的参数如L D---漏极电感和Ls---源极电感在开关性能中也有显著的限制。

典型的L D和Ls值会在器件资料单中列出,而且他们的值主要和器件的封装类型有关。

它们的影响通常可以和外部寄生元件(通常和布局和外电路因素如漏电感、检测电阻等等)一同分析。

完整的,外部系列栅极电阻和MOSFET的输出阻抗在高速栅极驱动设计中是决定性的因素,因为它们在开关速度和最终开关损耗上有着深远的意义。

开关应用现在,所有的角色都讨论完了,让我们来研究下MOSFET的真实开关行为。

为了更好的理解其基本过程,电路中的寄生电感将会被忽略掉。

随后,它们在基本工作中各自的影响将会单独的分析。

此外,下面的说明和钳位感应开关有关,这因为大多数被用于电源模式的MOSFET晶体管和高速门驱动电路工作于那个模式。

一个最简单的钳位感应开关模型如图三(Figure)所示,直流电流源代表感应器。

在开关间隔比较小的情况下,它的电流可看作是连续的。

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