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MOSFET與MOSFET驅動電路原理及利用

作者: 時間:2010-04-07 來源:網絡 收藏

  右圖是瑞薩2SK3418的Vgs電壓和Vds電壓的聯系圖。可以看出小電流時,Vgs達到4V,DS間壓降已經很小,可以認為導通。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/180949.htm

MOSFET與MOSFET驅動電路原理及利用[多圖]圖片4

  3、MOS開關管耗損
  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。現在的小功率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,MOS管的耗損是電壓和電流的乘積,叫做開關耗損。通常開關耗損比導通耗損大得多,并且開關頻率越快,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。降低開關時間,可以減小每次導通時的耗損;降低開關頻率,可以減小單位時間內的開關次數。這兩種方法都可以減小開關耗損。

MOSFET與MOSFET驅動電路原理及利用[多圖]圖片5

  4、MOS管
  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管的結構中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的,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 /設計MOS管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,普遍用于高端驅動的NMOS,導通時須要是柵極電壓大于源極電壓。而高端驅動的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。假如在同一個系統里,要得到比VCC大的電壓,就要專門的升壓了。許多馬達驅動器都集成了電荷泵,要留心的是應該挑選合適的外接電容,以得到足夠的短路電流去驅動MOS管。
  上邊說的4V或10V是常用的MOS管的導通電壓,設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。現在也有導通電壓更小的MOS管用在不一樣的領域里,但在12V汽車電子系統里,通常 4V導通就夠用了。
  MOS管的驅動及其耗損,可以參考Microchip公司的AN799 Matching Drivers to s。講述得很細致,所以不打算多寫了。
  5、MOS管運用
  MOS管最顯著的特征是開關特征好,所以被廣泛運用 在須要電子開關的電路中,多見的如開關電源和馬達驅動,也有照明調光。這三種運用 在各個領域都有細致的推選 ,這里暫時不多寫了。以后有時間再總結。

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