分享一个比较经典的MOS管驱动电路

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功率mos管工作原理与几种常见驱动电路图

功率mos管工作原理与几种常见驱动电路图

功率mos管工作原理与几种常见驱动电路图
功率MOSFET的工作原理
截止:漏源极间加正电源,栅源极间电压为零。

P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏,漏源极之间无电流流过。

导电:在栅源极间加正电压UGS,栅极是绝缘的,所以不会有栅极电流流过。

但栅极的正电压会将其下面P区中的空穴推开,而将P区中的少子电子吸引到栅极下面的P区表面当UGS大于UT(开启电压或阈值电压)时,栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度,使P型半导体反型成N型而成为反型层,该反型层形成N沟道而使PN结J1消失,漏极和源极导电。

几种MOSFET驱动电路介绍及分析
一. 不隔离的互补驱动电路
图7(a)为常用的小功率驱动电路,简单可靠成本低。

适用于不要求隔离的小功率开关设备。

图7(b)所示驱动电路开关速度很快,驱动能力强,为防止两个MOSFET管直通,通常串接一个0.5~1小电阻用于限流,该电路适用于不要求隔离的中功率开关设备。

这两种电路特点是结构简单。

功率MOSFET属于电压型控制器件,只要栅极和源极之间施加的电压超过其阀值电压就会导通。

由于MOSFET存在结电容,关断时其漏源两端电压的突然上升将会通过结电容在栅源两端产生干扰电压。

常用的互补驱动电路的关断回路阻抗小,关断速度较快,但它不能提供负压,故抗干扰性较差。

为了提高电路的抗干扰性,可在此种驱动电路的基础上增加一级有V1、V2、R组成的电路,产生一个负压,电路原理图如图8所示。

当V1导通时,V2关断,两个MOSFET中的上管的栅、源极放电,下管的栅、源极充电,即上管关断,下管导通,则被驱动的功率管关断;反之V1关断时,V2导通,上管导通,。

MOS管及MOS管的驱动电路设计

MOS管及MOS管的驱动电路设计

MOS管及MOS管的驱动电路设计MOS管及MOS管的驱动电路设计摘要:本文将对MOSFET的种类,结构,特性及应用电路作一简单介绍,并控讨了一下MOSFET驱动电路设计问题在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。

这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。

1、MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。

右图是这两种MOS管的符号。

至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。

对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。

原因是导通电阻小且容易制造。

所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。

下面的介绍中,也多以NMOS为主。

在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。

这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。

顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。

下图是MOS管的构造图,通常的原理图中都画成右图所示的样子。

(栅极保护用二极管有时不画)MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,如右图所示。

这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。

寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,在MOS管的驱动电路设计时再详细介绍。

2、MOS管导通特性导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。

NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V 或10V就可以了。

PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,使用与源极接VCC时的情况(高端驱动)。

但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。

MOS管开关电路图九种简单的简易详解

MOS管开关电路图九种简单的简易详解

MOS管开关电路图九种简单的简易详解
今天我们分享的是,MOS管开关电路图九种简单的简易详解,请看下方
第一种:mos管开关电路图
MOS管的开关特性
静态特性
MOS管作为开关元件,同样是工作在截止或导通两种状态。

由于MOS管是电压控制元件,所以主要由栅源电压uGS决定其工作状态。

工作特性如下:
※uGS<开启电压UT:MOS管工作在截止区,漏源电流iDS基本为0,输出电压uDS≈UDD,MOS管处于“断开”状态,其等效电路如下图所示。

※ uGS>开启电压UT:MOS管工作在导通区,漏源电流iDS=UDD/(RD+rDS)。

其中,rDS为MOS管导通时的漏源电阻。

输出电压UDS=UDD·rDS/(RD+rDS),如果rDS>>RD,则uDS≈0V,MOS管处于“接通”状态,其等效电路如上图(c)所示。

动态特性
MOS管在导通与截止两种状态发生转换时同样存在过渡过程,但其动态特性主要取决于与电路有关的杂散电容充、放电所需的时间,而管子本身导通和截止时电荷积累和消散的时间是很小的。

下图(a)和
(b)分别给出了一个NMOS管组成的电路及其动态特性示意图。

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。

工作中常用的几个mos管驱动电路

工作中常用的几个mos管驱动电路

工作中常用的几个mos管驱动电路常用的几个MOS管驱动电路MOS管是一种常用的电子元件,广泛应用于各个领域的电路中。

在工作中,我们经常会用到一些与MOS管相关的驱动电路,以确保MOS管能够正常工作。

本文将介绍几个常用的MOS管驱动电路。

1. 单级MOS管驱动电路单级MOS管驱动电路是一种简单但有效的驱动电路。

它由一个MOS管和一个电阻组成。

通过控制输入信号的电压,可以控制MOS 管的导通和截止,从而控制输出电压的高低。

这种驱动电路适用于一些简单的应用场景,如LED灯的驱动等。

2. 双级MOS管驱动电路双级MOS管驱动电路是一种更复杂但更稳定的驱动电路。

它由两个MOS管和一些电阻、电容等元件组成。

其中一个MOS管负责放大输入信号,另一个MOS管负责输出信号的驱动。

这种驱动电路具有较高的驱动能力和稳定性,适用于一些要求较高的应用场景,如电机驱动、功率放大等。

3. 高侧驱动电路高侧驱动电路是一种特殊的MOS管驱动电路,用于控制MOS管的源极电压。

由于MOS管的源极电压与驱动信号的电压之间存在差异,因此需要采用一些特殊的电路来实现高侧驱动。

常见的高侧驱动电路包括级联电阻和电容、反相器等。

这种驱动电路适用于一些对源极电压控制要求较高的应用场景,如电源开关、电动汽车驱动等。

4. 低侧驱动电路低侧驱动电路是一种常见的MOS管驱动电路,用于控制MOS管的漏极电压。

它通常由一个MOS管和一个电阻组成,通过控制输入信号的电压,可以控制MOS管的导通和截止,从而控制输出信号的高低。

低侧驱动电路适用于一些对漏极电压控制要求较高的应用场景,如LED驱动、电机控制等。

总结:在工作中,我们经常会用到一些与MOS管相关的驱动电路。

本文介绍了几个常用的MOS管驱动电路,包括单级驱动电路、双级驱动电路、高侧驱动电路和低侧驱动电路。

这些驱动电路都有各自的特点和适用场景,可以根据具体的需求选择合适的驱动电路。

通过合理使用这些驱动电路,可以确保MOS管能够正常工作,提高电路的性能和稳定性。

经典mos管应用电路

经典mos管应用电路

问题:此电路为什么会烧坏Mos管?
经典分析
此电路是一个非常经典的小电流MOS管驱动电路,但LZ将之移到大电流应用上,水土不服,出了点小问题。

1. 烧MOS管不是由于Q41没有饱和所致,而是由于驱动电流不足,驱动大功率MOS管时(由于其栅极电容的存在),无法快速对其栅极电容充电,引起栅极电压上升缓慢,切换功耗大大增大,引起烧MOS管。

2.D41不能省,一般MOS管的栅极极限电压为15-16V, 此稳压管起保护MOS管作用,防止过高电压(本电路去掉R42时可高达+30V !)对MOS管的栅极冲击引起击穿损坏。

3. R42不能省,起到限制光耦最大输出电流,及对IN4744A的限流作用。

由于光耦的最大输出电流一般较小,过份减小R42加大光耦输出电流,易引起光耦加速老化及损坏,因此,比较好的方法是在光耦输出端用NPN三极管加一级射极跟随器, 放大输出驱动电流。

另外,可在R45上并联一只几十至百皮皮法的小电容,起加速MOS管的饱和。

4. R43不能大幅增加,一般加大到10K为上限,其原因在于,当MOS管关断时,储存一定驱动电压的栅极电容通过R43放电,最终将MOS管关断,如R43太大,MOS管关断时间增加,关断速度减慢,引起关断时的切换功耗大大增大,引起烧MOS管。

当然,最好的方法是在栅极加负压,加速MOS管关断,但这样成本会高些。

工作中常用的几个mos管驱动电路

工作中常用的几个mos管驱动电路

工作中常用的几个mos管驱动电路常用的几个MOS管驱动电路MOS管驱动电路是一种常见的电路设计,用于控制MOS管的开关动作。

它们在各种电子设备和系统中起着重要的作用。

本文将介绍几种常用的MOS管驱动电路,包括共源极驱动电路、共漏极驱动电路和双MOS管驱动电路。

1. 共源极驱动电路共源极驱动电路是一种简单且常用的MOS管驱动电路。

它的基本原理是通过一个NPN晶体管来驱动MOS管的栅极电压。

在这个电路中,输入信号通过一个电阻分压电路到达基极,然后通过NPN晶体管放大,最后驱动MOS管的栅极。

这种电路具有输出电流大、驱动能力强的优点,适用于需要高电流驱动的场合。

2. 共漏极驱动电路共漏极驱动电路是另一种常用的MOS管驱动电路。

它的基本原理是通过一个PNP晶体管来驱动MOS管的源极电压。

在这个电路中,输入信号通过一个电阻分压电路到达基极,然后通过PNP晶体管放大,最后驱动MOS管的源极。

这种电路具有输出电压高、驱动能力强的优点,适用于需要高电压驱动的场合。

3. 双MOS管驱动电路双MOS管驱动电路是一种更为复杂但更为灵活的MOS管驱动电路。

它由两个MOS管组成,一个用于驱动另一个。

其中一个MOS管作为驱动管,控制另一个MOS管的导通和截止。

这种电路可以实现高速切换和低功耗的特点,适用于需要快速响应和高效率的场合。

总结:MOS管驱动电路是一种常用的电路设计,用于控制MOS管的开关动作。

常见的几种MOS管驱动电路包括共源极驱动电路、共漏极驱动电路和双MOS管驱动电路。

它们分别具有不同的优点和适用场合。

在实际应用中,根据具体需求选择合适的驱动电路可以提高系统的性能和可靠性。

MOS管驱动电路详解

MOS管驱动电路详解

MOS管驱动电路综述连载(一)时间:2009-07-06 8756次阅读【网友评论2条我要评论】收藏在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。

这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。

1、MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P 沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。

至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。

对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。

原因是导通电阻小,且容易制造。

所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。

下面的介绍中,也多以NMOS为主。

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。

寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。

在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。

这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。

顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。

2、MOS管导通特性导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。

NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。

PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。

但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。

3、MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。

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问题提出:
现在的MOS驱动,有几个特别的需求,
1,低压应用
当使用5V电源,这时候如果使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be有左右的压降,导致实际最终加在gate上的电压只有。

这时候,我们选用标称gate电压的MOS管就存在一定的风险。

同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。

2,宽电压应用
输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而变动。

这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。

为了让MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。

在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压,就会引起较大的静态功耗。

同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS管工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。

3,双电压应用
在一些控制电路中,逻辑部分使用典型的5V或者数字电压,而功率部分使用12V 甚至更高的电压。

两个电压采用共地方式连接。

这就提出一个要求,需要使用一个电路,让低压侧能够有效的控制高压侧的MOS 管,同时高压侧的MOS管也同样会面对1和2中提到的问题。

在这三种情况下,图腾柱结构无法满足输出要求,而很多现成的MOS驱动IC,似乎也没有包含gate电压限制的结构。

于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。

电路图如下:
?
图1 用于NMOS的驱动电路
图2 用于PMOS的驱动电路
这里我只针对NMOS驱动电路做一个简单分析:
Vl和Vh分别是低端和高端的电源,两个电压可以是相同的,但是Vl不应该超过Vh。

Q1和Q2组成了一个反置的图腾柱,用来实现隔离,同时确保两只驱动管Q3和Q4不会同时导通。

R2和R3提供了PWM电压基准,通过改变这个基准,可以让电路工作在PWM信号波形比较陡直的位置。

Q3和Q4用来提供驱动电流,由于导通的时候,Q3和Q4相对Vh和GND最低都只有一个Vce的压降,这个压降通常只有左右,大大低于的Vce。

R5和R6是反馈电阻,用于对gate电压进行采样,采样后的电压通过Q5对Q1和Q2的基极产生一个强烈的负反馈,从而把gate电压限制在一个有限的数值。

这个数值可以通过R5和R6来调节。

最后,R1提供了对Q3和Q4的基极电流限制,R4提供了对MOS管的gate电流限制,也就是Q3和Q4的Ice的限制。

必要的时候可以在R4上面并联加速电容。

这个电路提供了如下的特性:
1,用低端电压和PWM驱动高端MOS管。

2,用小幅度的PWM信号驱动高gate电压需求的MOS管。

3,gate电压的峰值限制
4,输入和输出的电流限制
5,通过使用合适的电阻,可以达到很低的功耗。

6,PWM信号反相。

NMOS并不需要这个特性,可以通过前置一个反相器来解决。

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