MOS打开关闭的条件分析

MOS打开关闭的条件分析

MOS管因为内阻低,被广泛应用于开关电路中。mos管往往根据电源IC和MOS管的参数选择合适的驱动电路。

在使MOS管设计开关电源时,大多数人都会考虑mos管的导通电阻、最大电压和最大电流等参数。但就是这样,我们常常只考虑这些因素。这样设计的电路远不是一个好的电路。我们应该仔细看看它自有的寄生参数。

对于某个mos管,其驱动电路、峰值输出驱动电流、上升率等都会影响mos管的开关性能。

使用mos管设计驱动电路需要注意的参数1、ld(Package Limited) --封装的最大理论漏极电流

在设计电路的时候绝对不能超过此值,但并不意味着你实际上可以在该电流下驱动负载。在达到此规格之前,mos管总是会因过热而烧毁。

还有需要关注PD耗散功率,驱动功率加上损耗功率最大不能超过PD值,这也是设计需要参考的一个重要参数。

还有一个是Vd的最高耐压,一般设计要留有一点五倍的冗余有的甚至更多,某些驱动的寄生电感很大,反向电动势也很大,容易高压击穿。一般也会在Vd处增加去耦电容。

Vgs和Rds也是需要关注的,内阻当然越小越好,不过越小也是越贵的

接下来的参数比较关键Qg决定了打开MOS所需要的能量,然后计算出时间和电流大小,这个计算方式这里就不做赘述,主要看你预驱提供的驱动电流多大,然后在控制的周期内是否满足需求

下面的就是MOS的死区时间,关断和开启的时间

一个好的MOSFET驱动电路有以下要求:

1、当开关管导通时,驱动电路应能提供足够大的充电电流,使mos的栅极和源极之间的电压迅速升高到所需值,保证不仅开关管能快速开启而且在上升沿也没有高频振荡。

2、在开关导通期间,驱动电路要保证mos管的栅源极间电压保持稳定可靠导通,

3、在关断的瞬间,驱动电路要提供一条阻抗尽可能低的通路,快速将MOSFET栅极和源极之间的电容电压放电,保证开关管能够快速关断,一般栅极加一个下拉电阻。

大家想想如果没有栅极电阻会怎么样?

由于mos管的栅极本质上是一个电容,那么在没有栅极电阻的情况下,将电压施加到栅极的瞬间会发生什么?电路会将栅极视为完全短路(说的可能不太准确,但是道理是一样的),这样需要大量的电流,如果不能提供大量的电流,则该电流浪涌会烧毁驱动电路(就跟你充电一样,给多少电吃多少电,如果源头没有这么多能量,你需要的大于源头能量,要么工作异常要么就是拉爆)由于寄生电感和栅极电容,栅极存在“振铃”的危险。这种振铃会迫使栅极在开/关状态之间振荡,或者更糟的是,过压并完全烧毁mos管。

前端的1.5K电阻就控制了栅极的充电电流

在切换大功率mos管或任何低速电路时,栅极电阻的确切值通常并不重要。看需求设计相应大小阻值,并在需要时在测试时对其进行调整。当开关速度接近几干赫兹时,对使用的最大栅极电阻进行一些计算变得很重要,因为需要快速关断,这时候就要知道打开MOS管控制过程中所需要的电流大小了。

小结:

  1. 具体需求具体分析,预留冗余设计,之前本人设计疏忽导致电机关断不太灵敏,打开MOS需要足够的电流,否则容易造成振荡,导致电机开关不稳定。

  2. 注意的一个重点是去耦电容建议使用比datasheet标注中更大值的电容并且多个电容。由于驱动器需要提供大量电流来开启mos管,因此可用电容越大越好。

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  • 说的是MOS管,你的图怎么上三极管...
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