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[導(dǎo)讀]以下內(nèi)容中,小編將對(duì)MOS驅(qū)動(dòng)電路的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述,希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)MOS驅(qū)動(dòng)電路的了解,和小編一起來(lái)看看吧。

以下內(nèi)容中,小編將對(duì)MOS驅(qū)動(dòng)電路的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述,希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)MOS驅(qū)動(dòng)電路的了解,和小編一起來(lái)看看吧。

一、MOS驅(qū)動(dòng)電路

MOS管開(kāi)關(guān)電路在DC-DC電源、開(kāi)關(guān)控制、電平轉(zhuǎn)換等電路中都有普遍的應(yīng)用,今天就和大家一起學(xué)習(xí)一下MOS管柵極驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

那首先,我們來(lái)簡(jiǎn)單看一款MOS驅(qū)動(dòng)電路,大家好有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。

1、IC直接驅(qū)動(dòng)型

這種電路通過(guò)電源IC直接提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)給MOS管的柵極。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,適用于對(duì)開(kāi)關(guān)速度要求不高的場(chǎng)合。

但需要注意的是,如果電源IC的峰值驅(qū)動(dòng)電流不足,可能會(huì)導(dǎo)致MOS管開(kāi)啟速度較慢。

這些MOS驅(qū)動(dòng)電路你見(jiàn)過(guò)嗎?設(shè)計(jì)MOS驅(qū)動(dòng)電路需要注意什么?

2、推挽輸出電路增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)

是一種增加電流供應(yīng)能力的驅(qū)動(dòng)電路。它由兩個(gè)互補(bǔ)型MOSFET組成,一個(gè)是N通道MOSFET,另一個(gè)是P通道MOSFET。當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí),N通道MOSFET導(dǎo)通,P通道MOSFET截止;當(dāng)輸入信號(hào)為低電平時(shí),情況相反。這樣,通過(guò)兩個(gè)管的互補(bǔ)工作,推挽電路能夠快速完成柵極電容的充電過(guò)程,增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力。

這些MOS驅(qū)動(dòng)電路你見(jiàn)過(guò)嗎?設(shè)計(jì)MOS驅(qū)動(dòng)電路需要注意什么?

3、驅(qū)動(dòng)電路加速M(fèi)OS管的關(guān)斷

在關(guān)斷的瞬間,驅(qū)動(dòng)電路加速M(fèi)OS管的關(guān)斷電路能夠提供低阻抗的通路,使MOS管的柵極和源極之間的電容快速放電。

該圖顯示的是一種常見(jiàn)的加速關(guān)斷電路,它利用三極管釋放GS電容的電荷,實(shí)現(xiàn)最短時(shí)間內(nèi)的放電,從而最大限度地減小關(guān)斷時(shí)的交叉損耗。

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二、MOS管柵極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

模電課本上定義MOS管為一種壓控流型器件,理想狀態(tài)下,當(dāng)MOS管處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí),開(kāi)關(guān)波形應(yīng)該和控制信號(hào)電壓波形一樣標(biāo)準(zhǔn)才對(duì),可實(shí)際情況并不總?cè)缛艘狻?

如下圖所示,輸入信號(hào)為1MHz,幅度5V的方波信號(hào),通過(guò)200ohm電阻R1連接到NMOS的柵極。從波形中可以發(fā)現(xiàn),Ud電壓最小值還在5V左右就又開(kāi)始上升,即開(kāi)關(guān)并未完全導(dǎo)通。

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了解過(guò)“密勒平臺(tái)”的同學(xué)應(yīng)該都知道,MOS管GS和GD之間分別有一個(gè)等效電容,電容兩端電壓不能突變,因此當(dāng)柵極加上一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)時(shí),本質(zhì)上就是對(duì)這些電容進(jìn)行充放電,來(lái)使Vgs電壓達(dá)到導(dǎo)通和關(guān)閉的門(mén)限。

當(dāng)柵極串聯(lián)較大的電阻后,柵極上的充放電電流就比較小,對(duì)電容的充電速度較慢,因此就會(huì)出現(xiàn)上述MOS管還未完全導(dǎo)通,下一個(gè)關(guān)閉MOS管的信號(hào)又到達(dá)的情況。

這時(shí),我們將串聯(lián)電阻R1縮小為20ohm,可以看到Vd電壓信號(hào)基本保持方波,且可以完全導(dǎo)通了。但是可以觀(guān)察到Ud關(guān)斷時(shí),有較長(zhǎng)的“爬坡”,這表明,即使柵極驅(qū)動(dòng)電流增大了,但是MOS管本身的開(kāi)關(guān)頻率也是有上限的。

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在上述基礎(chǔ)上,我們?cè)賹艠O驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率降低到100kHz,這時(shí)我們觀(guān)察到Ud和Ugs基本都是一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)(通過(guò)Ugs信號(hào)能觀(guān)察到“密勒平臺(tái)”),一般我們認(rèn)為這樣的驅(qū)動(dòng)才是合格的。

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針對(duì)前兩種不完全導(dǎo)通和邊沿爬坡較緩的現(xiàn)象,會(huì)產(chǎn)生哪些問(wèn)題?

從功耗的計(jì)算公式P=U*I來(lái)看,當(dāng)MOS管完全導(dǎo)通時(shí),我們可以近似認(rèn)為MOS管的損耗為0,即MOS的損耗僅存在于開(kāi)關(guān)過(guò)程,即電壓、電流都不為0的時(shí)候。當(dāng)MOS不完全導(dǎo)通或者邊沿較緩時(shí),MOS管本身的損耗就會(huì)加大,會(huì)加重MOS管的發(fā)熱,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致MOS管燒毀。

以上便是小編此次帶來(lái)的有關(guān)MOS驅(qū)動(dòng)電路的全部?jī)?nèi)容,十分感謝大家的耐心閱讀,想要了解更多相關(guān)內(nèi)容,或者更多精彩內(nèi)容,請(qǐng)一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。

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