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MOSFET與MOSFET驅(qū)動(dòng)電路原理及利用

作者: 時(shí)間:2010-04-07 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  右圖是瑞薩2SK3418的Vgs電壓和Vds電壓的聯(lián)系圖??梢钥闯鲂‰娏鲿r(shí),Vgs達(dá)到4V,DS間壓降已經(jīng)很小,可以認(rèn)為導(dǎo)通。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/180949.htm

MOSFET與MOSFET驅(qū)動(dòng)電路原理及利用[多圖]圖片4

  3、MOS開(kāi)關(guān)管耗損
  不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,因而在DS間流過(guò)電流的同時(shí),兩端還會(huì)有電壓(如2SK3418特征圖所示),這樣電流就會(huì)在這個(gè)電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗。挑選導(dǎo)通電阻小的MOS管會(huì)減小導(dǎo)通損耗。現(xiàn)在的小功率MOS管導(dǎo)通電阻通常在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有。
  MOS在導(dǎo)通和截止的時(shí)候,必須不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個(gè)降低的流程,流過(guò)的電流有一個(gè)上升的流程,在這段時(shí)間內(nèi),MOS管的耗損是電壓和電流的乘積,叫做開(kāi)關(guān)耗損。通常開(kāi)關(guān)耗損比導(dǎo)通耗損大得多,并且開(kāi)關(guān)頻率越快,耗損也越大。
  下圖是MOS管導(dǎo)通時(shí)的波形??梢钥闯?,導(dǎo)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(kāi)關(guān)時(shí)間,可以減小每次導(dǎo)通時(shí)的耗損;降低開(kāi)關(guān)頻率,可以減小單位時(shí)間內(nèi)的開(kāi)關(guān)次數(shù)。這兩種方法都可以減小開(kāi)關(guān)耗損。

MOSFET與MOSFET驅(qū)動(dòng)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(rèn)為使MOS管導(dǎo)通不須要電流,只要GS電壓高于必須的值,就可以了。這個(gè)很基本 做到,但是,咱們還須要速度。
  在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的,實(shí)際上就是對(duì)電容的充放電。對(duì)電容的充電須要一個(gè)電流,因?yàn)閷?duì)電容充電瞬間可以把電容看成短路,所以瞬間電流會(huì)比較大。挑選 /設(shè)計(jì)MOS管時(shí)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(qū)動(dòng)的NMOS,導(dǎo)通時(shí)須要是柵極電壓大于源極電壓。而高端驅(qū)動(dòng)的MOS管導(dǎo)通時(shí)源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時(shí)柵極電壓要比VCC大4V或10V。假如在同一個(gè)系統(tǒng)里,要得到比VCC大的電壓,就要專門(mén)的升壓了。許多馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器都集成了電荷泵,要留心的是應(yīng)該挑選合適的外接電容,以得到足夠的短路電流去驅(qū)動(dòng)MOS管。
  上邊說(shuō)的4V或10V是常用的MOS管的導(dǎo)通電壓,設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)然須要有必須的余量。并且電壓越高,導(dǎo)通速度越快,導(dǎo)通電阻也越小?,F(xiàn)在也有導(dǎo)通電壓更小的MOS管用在不一樣的領(lǐng)域里,但在12V汽車電子系統(tǒng)里,通常 4V導(dǎo)通就夠用了。
  MOS管的驅(qū)動(dòng)及其耗損,可以參考Microchip公司的AN799 Matching Drivers to s。講述得很細(xì)致,所以不打算多寫(xiě)了。
  5、MOS管運(yùn)用
  MOS管最顯著的特征是開(kāi)關(guān)特征好,所以被廣泛運(yùn)用 在須要電子開(kāi)關(guān)的電路中,多見(jiàn)的如開(kāi)關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動(dòng),也有照明調(diào)光。這三種運(yùn)用 在各個(gè)領(lǐng)域都有細(xì)致的推選 ,這里暫時(shí)不多寫(xiě)了。以后有時(shí)間再總結(jié)。

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