MOS管驱动电流的估算
mos管门级驱动电阻计算.

QLRgCgsDR IVEVC C12V驱动电压:驱动电流:可以看到当Rg比较小时驱动电压上冲会比较高,震荡比较多,L越大越明显,此时会对MOSFET及其他器件性能产生影响。
但是阻值过大时驱动波形上升比较慢,当MOSFET有较大电流通过时会有不利影响。
此外也要看到,当L比较小时,此时驱动电流的峰值比较大,而一般IC的驱动电流输出能力都是有一定限制的,当实际驱动电流达到IC输出的最大值时,此时IC输出相当于一个恒流源,对Cgs线性充电,驱动电压波形的上升率会变慢。
电流曲线就可能如左图所示(此时由于电流不变,电感不起作用)。
这样可能会对IC的可靠性产生影响,电压波形上升段可能会产生一个小的台阶或毛刺。
TR(nS) 19 49 230 20 45 229 Rg(ohm) 10 22 100 10 22 100 L(nH) 30 30 30 80 80 80可以看到L 对上升时间的影响比较小,主要还是Rg 影响比较大。
上升时间可以用2*Rg*Cgs 来近似估算,通常上升时间小于导通时间的二十分之一时,MOSFET 开关导通时的损耗不致于会太大造成发热问题,因此当MOSFET 的最小导通时间确定后Rg 最大值也就确定了 Rg 140Ton_minCgs,一般Rg 在取值范围内越小越好,但是考虑EMI 的话可以适当取大。
以上讨论的是MOSFET ON 状态时电阻的选择,在MOSFET OFF 状态时为了保证栅极电荷快速泻放,此时阻值要尽量小,这也是Rsink<Rsource 的原因。
通常为了保证快速泻放,在Rg 上可以并联一个二极管。
当泻放电阻过小,由于走线电感的原因也会引起谐振(因此有些应用中也会在这个二极管上串一个小电阻),但是由于二极管的反向电流不导通,此时Rg 又参与反向谐振回路,因此可以抑制反向谐振的尖峰。
这个二极管通常使用高频小信号管1N4148。
实际使用中还要考虑MOSFET 栅漏极还有个电容Cgd 的影响,MOSFET ON 时Rg 还要对Cgd 充电,会改变电压上升斜率,OFF 时VCC 会通过Cgd 向Cgs 充电,此时必须保证Cgs 上的电荷快速放掉,否则会导致MOSFET 的异常导通。
mos管电流能力

mos管电流能力MOS管是一种常见的场效应晶体管,具有较高的电流驱动能力。
本文将就MOS管电流能力进行详细探讨。
一、MOS管概述MOS管全称金属氧化物半导体场效应晶体管,是一种三极管。
它由金属栅极、氧化层和半导体基极组成。
根据不同的工作模式,MOS 管可以分为增强型和耗尽型两种类型。
增强型MOS管在导通状态下,栅极电压高于阈值电压时,可以提供大电流驱动能力。
二、MOS管工作原理MOS管的工作原理是通过改变栅极电压来控制源极到漏极的电流。
当栅极电压高于阈值电压时,MOS管进入导通状态,漏极电流随栅极电压的变化而变化。
MOS管的电流驱动能力与栅极电压和漏极电流之间的关系密切相关。
三、MOS管电流能力的影响因素1. 栅极电压:栅极电压高于阈值电压时,MOS管进入导通状态,电流能力增强。
2. 漏极电流:漏极电流的大小直接影响MOS管的电流驱动能力。
漏极电流越大,MOS管的电流能力越高。
3. 温度:温度升高会导致MOS管内部电阻增加,从而限制了电流的流动。
4. MOS管的尺寸:尺寸越大,电流能力越高。
这是因为尺寸越大,MOS管的通道宽度和长度增加,从而减小了电阻,提高了电流能力。
四、如何提高MOS管的电流能力1. 选择合适的MOS管型号:不同型号的MOS管具有不同的电流驱动能力。
根据具体应用需求选择合适的MOS管型号,以满足电流要求。
2. 优化布局和设计:合理布局和设计MOS管的电路,减小电阻,提高电流能力。
3. 降低温度:采取散热措施,降低MOS管的工作温度,可以提高电流能力。
4. 并联多个MOS管:可以通过并联多个MOS管来增加电流能力。
在保证工作条件下,将多个MOS管并联,可以提供更大的电流输出。
MOS管具有较高的电流驱动能力。
其电流能力受到多种因素的影响,包括栅极电压、漏极电流、温度和MOS管尺寸等。
通过选择合适的MOS管型号、优化布局和设计、降低温度以及并联多个MOS管等方法,可以进一步提高MOS管的电流能力。
MOS管功耗计算

MOS管功耗计算1.计算MOS管的电流:MOS管的电流可以通过欧姆定律计算。
对于N沟道MOS管(NMOS)和P沟道MOS管(PMOS),其电流方向分别为源极到漏极和漏极到源极。
NMOS电流为:ID = 0.5 * Kp * (Vgs - Vth)²其中,ID为电流,Kp为沟道传导系数,Vgs为栅极电压与源极电压之差,Vth为沟道阈值电压。
PMOS电流为:ID = -0.5 * Kp * (Vsg - Vth)²其中,ID为电流,Kp为沟道传导系数,Vsg为源极电压与栅极电压之差,Vth为沟道阈值电压。
需要注意的是,对于PMOS,漏极和源极的电流方向相反,所以ID前面有一个负号。
2.计算MOS管的电压:MOS管的电压可以通过源极和漏极之间的电压差计算。
NMOS电压为:Vds = Vdd - Vout其中,Vds为源极到漏极之间的电压差,Vdd为Vout为漏极电压。
PMOS电压为:Vds = Vout - Vss其中,Vds为源极到漏极之间的电压差,Vout为漏极电压,Vss为地电压。
3.计算MOS管的沟道功耗:沟道功耗是MOS管由于沟道电阻而产生的功耗,可以通过沟道电阻和沟道电流的平方计算。
沟道功耗为:Pch = Rch * ID²其中,Pch为沟道功耗,Rch为沟道电阻,ID为电流。
4.计算MOS管的开关功耗:开关功耗是MOS管由于导通和截止过程中产生的瞬态功耗。
开关功耗为:Psw = 0.5 * Cgs * Vdd² * f其中,Psw为开关功耗,Cgs为栅极与源极之间的电容,Vdd为电源电压,f为开关频率。
综上所述,MOS管的功耗计算包括电流计算、电压计算、沟道功耗计算和开关功耗计算。
通过这些计算,可以对MOS管的功耗进行准确的评估和分析,从而优化设计和提高效率。
mos管驱动电路的栅极驱动电阻、下拉电阻的计算过程

mos管驱动电路的栅极驱动电阻、下拉电阻的计算过程MOS管是非常常见的一种电子器件,它的主要功能是调控电流流动和控制电路的开关。
在实际应用中,为了保证MOS管的正常工作,我们需要设计合适的驱动电路来提供给MOS 管所需要的驱动电压。
栅极驱动电阻和下拉电阻是驱动电路中两个重要的参数。
栅极驱动电阻用于限制栅极和驱动电源之间的电流,以防止过大的电流损坏MOS管。
下拉电阻用于将栅极电压稳定地拉低到合适的电平,使MOS管能够正常工作。
首先,我们需要了解MOS管的基本工作原理。
MOS管由N型和P型的材料组成,其中N型材料为导电性能较好的材料,P型材料为导电性能较差的材料。
栅极电压可以控制MOS管的导通和截止状态。
一般来说,当栅极电压高于一定阈值电压(通常为0.5-1V)时,MOS管会导通;当栅极电压低于阈值电压时,MOS管会截止。
接下来,我们来计算栅极驱动电阻。
栅极驱动电阻的主要作用是限制栅极和驱动电源之间的电流,以避免电流过大损坏MOS管。
栅极驱动电阻的计算需要考虑两个方面:一是栅极电流所经过的电阻,二是驱动电源内部的电阻。
首先,栅极电流所经过的电阻可以近似看作是栅极驱动电路上的串联电阻。
我们可以通过分析电路中的电流和电压关系来计算电阻值。
假设栅极电压为Vgs,驱动电路的电源电压为Vdd,栅极驱动电阻为Rgs,那么通过栅极驱动电路的电流可以表示为Igs=(Vdd-Vgs)/Rgs。
我们可以通过该电流和已知的栅极驱动电压来计算栅极驱动电阻的大小。
此外,驱动电源内部的电阻也会对栅极驱动电路产生影响。
这个电阻可以通过测量电源电压和栅极电压的差值以及电路中的电流来计算得出。
接下来,我们来计算下拉电阻。
下拉电阻的作用是将栅极电压稳定地拉低到合适的电平,以保证MOS管的正常工作。
下拉电阻的计算可以通过考虑栅极电流和电源电压之间的关系得到。
一般来说,下拉电阻的大小可以通过公式Rpull=Vdd/Igspull得到,其中Vdd是驱动电源的电压,Igspull是下拉电流。
mos 工作电流

mos 工作电流
根据工作电流的大小,mos管可以分为小功率mos管和大功率mos 管。
小功率mos管的工作电流小于1ma,而大功率mos管的工作电流大于1ma。
此外,mos管的工作电流还与其开关电源的工作方式有关。
例如,开关型(pwm)mos管、降压型(buck)mos管和升压型(flyback)mos管等不同类型的工作方式对应着不同的电流需求。
在实际应用中,mos管的工作电流还与其输出电压高低有关。
例如,低电压输出(lvtt)通常为5v以下,中电压输出为50-100v,高电压输出则为30-60v。
同时,需要考虑mos管的最大脉冲漏极电流(idm)和最大结温的限制,以确保其正常工作。
综上所述,mos管的工作电流需要根据具体的应用场景和规格书进行选择和计算。
mos的驱动电流

mos的驱动电流MOS(金属氧化物半导体)是一种常见的电子器件,在电路设计中使用频率较高。
MOS的驱动电流是指MOS管子开启时所需要的电流,这个电流决定了MOS的驱动能力和性能。
下面分步骤来阐述MOS的驱动电流。
第一步,了解MOS管子的结构和原理。
MOS管子有三个区域:栅极、漏极和源极。
其中栅极和源极之间有一个绝缘层,漏极与源极之间则是导体。
当给MOS管子加上一定的电压,栅极与源极之间的绝缘层就会形成电场,从而改变漏极和源极之间的电阻。
这就是MOS管子工作的基本原理。
第二步,了解MOS管子的驱动方式。
MOS管子通常需要一个信号来控制它的开启和关闭。
这个信号可以是电压或者电流。
在使用中,我们通常会给MOS管子的栅极施加一定的电压,从而将MOS管子打开。
第三步,了解MOS的驱动电流大小。
MOS的驱动电流大小可以通过其栅极电压来表示。
在栅极电压一定的情况下,驱动电流大小主要取决于MOS管子的性质。
而在实际应用中,为了保证MOS管子能够正常工作,通常需要给MOS管子提供一个足够大的驱动电流。
驱动电流越大,MOS管子的驱动能力就越强,同时也会影响MOS管子的噪音和温升等性能。
第四步,了解如何调整MOS的驱动电流。
根据需要,可以通过调整MOS管子的栅极电压来改变其驱动电流大小。
通过改变栅极电压,可以调整MOS管子的开启时间和关闭时间,从而达到不同的控制目的。
此外,还可以通过使用特殊的电路来改变MOS的驱动电流。
例如,在直流稳压器的设计中,可以使用一个二极管来调整MOS的驱动电流。
总之,MOS的驱动电流是MOS管子性能的重要指标之一。
了解MOS管子的结构、原理和驱动方式,可以更好地理解MOS的驱动电流。
在实际应用中,通过调整栅极电压或使用特殊电路,可以改变MOS的驱动电流大小,从而满足不同的应用需求。
MOS管全参数详解及驱动电阻选择

MOS管全参数详解及驱动电阻选择MOS管(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)是一种常用的功率开关器件,广泛应用于电子电路中。
为了更好地了解MOS管的参数及其驱动电阻的选择问题,本文将详解MOS管的全参数及驱动电阻的选择。
MOS管的全参数主要包括:1. Vds(Drain-Source Voltage,漏极-源极电压):指MOS管漏极和源极之间的电压,它决定了MOS管可以承受的最大电压,超过此电压会导致破坏。
2. Vgs(Gate-Source Voltage,栅极-源极电压):指MOS管的栅极和源极之间的电压,它决定了MOS管的导通能力。
3. Id(Drain Current,漏极电流):指MOS管漏极的电流,它决定了MOS管的导通能力和功率消耗。
4. Rds(on)(Drain-Source On-Resistance,漏极-源极导通电阻):指MOS管导通状态下漏极和源极之间的电阻,它影响MOS管的导通损耗。
5. Ciss(Input Capacitance,输入电容):指MOS管的输入电容,它决定了MOS管的驱动能力和开关速度。
6. Coss(Output Capacitance,输出电容):指MOS管的输出电容,它决定了MOS管的开关速度和反馈特性。
7. Crss(Reverse Transfer Capacitance,反射电容):指MOS管的反射电容,它决定了MOS管的开关速度和反馈特性。
MOS管的驱动电阻选择主要根据以下几个方面考虑:1.驱动能力:驱动电阻的值决定了MOS管的驱动能力,一般而言,驱动能力越强,MOS管的开关速度越快,控制能力越好。
2.功耗:驱动电阻越小,MOS管的导通损耗越小,功耗越低。
3.成本:驱动电阻的选择还需要考虑到成本因素,成本越低越好。
在实际选择驱动电阻时,可以根据以下步骤进行:1.确定MOS管的驱动电流(通常为MOS管的最大栅极电流)。
低压MOS管、高压IGBT驱动电流计算

低压MOS管驱动电路电流计算
开关频率f_sw(KHz)10Qg(nC)(Vgs=10V时)
I_5V(mA)I_12V(mA)下臂驱动VCC(V)512
下臂驱动信号为0时0.50.26
下臂驱动信号为1时0 3.7最恶劣的情况下一路MOS管的驱动电路损耗I_low_one(mW)
(驱动信号为1)
三个下臂驱动电路的总损耗I_low_all(mW)
蓄电电路
/12V_PWM=1时升压电路总电流(mA)0.2 3.7 /12V_PWM=0时升压电路总电流(mA)0.3 /12V_PWM的占空比为D0.5
上臂驱动
上臂驱动信号为0时驱动电路损耗 1.82+0.26= 2.26
上臂驱动信号为1时驱动电路损耗0 3.8最恶劣情况下一只MOS管的驱动损耗I_high_one(mW)
三个上臂和升压电路的总损耗I_high_all(mW)
合计:12V电源处所需电流I(mA):
75
I_12V(mA)I_drive(mA)最大电流(mA)公式
I_drive=Qg*f_sw/3/1000
0.25
3.95
11.85
2.1
4.06
0.25
0.24
4.31
12.93
24.78。
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MOS 管驱动电流的估算
第一种:
可以使用如下公式估算:
Ig=Qg/Ton
其中:
Ton=t3-t0≈td(on)+tr
td(on):MOS 导通延迟时间,从有驶入电压上升到10%开始到VDS 下降到其幅值90%的时间。
Tr :上升时间。
输出电压VDS 从90%下降到其幅值10%的时间
Qg=(CEI )(VGS)或Qg=Qgs+Qgd+Qod (可在datasheet 中找到)
第二种:(第一种的变形)
密勒效应时间(开关时间)Ton/off=Qgd/Ig ;
Ig=[Vb-Vgs(th)]/Rg ;
Ig :MOS 栅极驱动电流;Vb :稳态栅极驱动电压;
第三种:
以IR 的IRF640为例,看DATASHEET 里有条Total Gate Charge 曲线。
该曲线先上升然后几乎水平再上升。
水平那段是管子开通(密勒效应)假定你希望在0.2us 内使管子开通,估计总时间(先上升然后水平再上升)为0.4us ,由Qg=67nC 和0.4us 可得:67nC/0.4us=0.1675A ,当然,这是峰值,仅在管子开通和关短的各0.2us 里有电流,其他时间几乎没有电流,平均值很小,但如果驱动芯片不能输出这个峰值,管子的开通就会变慢。
主要内容转自 世纪电源网。