1、驅(qū)動(dòng)MOSFET
1.1、柵極驅(qū)動(dòng)與基極驅(qū)動(dòng)
傳統(tǒng)的雙極晶體管是電流驅(qū)動(dòng)的器件,而MOSFET是電壓驅(qū)動(dòng)的器件。
圖1.1示出了雙極晶體管。必須在基極和發(fā)射極之間施加電流,以在集電極中產(chǎn)生電流。圖1.2示出了MOSFET,當(dāng)在柵極和源極端子之間施加電壓時(shí)在漏極中產(chǎn)生電流。MOSFET的柵極由氧化硅層組成。由于柵極與源極是絕緣的,所以在柵極端子上施加直流電壓理論上不會(huì)引起電流在柵極中流動(dòng),除了在柵極充電和放電的瞬態(tài)期間。在實(shí)踐中,柵極會(huì)產(chǎn)生幾毫微安量級(jí)的微小電流。當(dāng)柵極端子和源極端子之間沒(méi)有電壓時(shí),由于漏極-源極的阻抗非常高,除了漏電流之外,沒(méi)有電流在漏極中流動(dòng)。
1.2、MOSFET特性
MOSFET具有以下特性:
1、由于MOSFET是電壓驅(qū)動(dòng)器件,因此沒(méi)有直流電流流入柵極。
2、為了讓MOSFET導(dǎo)通,必須向柵極施加高于額定柵極閾值電壓Vth的電壓。
3、當(dāng)處于穩(wěn)定的開(kāi)或關(guān)狀態(tài)時(shí),MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)基本上不消耗功率。
4、從驅(qū)動(dòng)輸出可以看出,MOSFET的柵源極電容隨其內(nèi)部狀態(tài)的變化而變化。
MOSFET通常的工作頻率范圍從幾kHz到幾百kHz。柵極驅(qū)動(dòng)功耗低是MOSFET的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
1.2.1、柵極電荷
可將MOSFET的柵極看作電容。圖1.3所示為MOSFET中的不同電容。除非對(duì)柵極輸入電容被充電,MOSFET的柵極電壓不會(huì)增加,并且當(dāng)MOSFET的柵極電壓在達(dá)到柵極閾值電壓Vth時(shí),MOSFET才導(dǎo)通。MOSFET的柵極閾值電壓Vth是指在源極和漏極之間產(chǎn)生導(dǎo)電通道所需的最小柵極偏置電壓。
在考慮驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)電流時(shí),MOSFET的柵極電荷Qg比其電容更重要。圖1.4所示為提高柵極電壓所需的柵極電荷參數(shù)的定義。
1.2.2、MOSFET柵極電荷的計(jì)算
在MOSFET導(dǎo)通期間,電流流向柵極,對(duì)柵極-源極和圖1.4柵極電荷(阻性負(fù)載)柵極-漏極電容充電。圖1.5顯示了柵極電荷的測(cè)試電路。圖1.6顯示了當(dāng)恒定電流施加到柵極時(shí)獲得的柵極-源極電壓隨時(shí)間的變化曲線。由于柵極電流是恒定的,可以用時(shí)間乘以恒定的柵極電流IG,用柵極電荷Qg表示時(shí)間軸(柵極電荷的計(jì)算計(jì)算公式為Qg=IG×t)。
1.2.3、柵極充電機(jī)制
MOSFET的柵極在施加電壓時(shí)開(kāi)始積累電荷。圖1.7顯示了柵極充電電路和柵極充電波形。當(dāng)MOSFET連接到感性負(fù)載時(shí),它會(huì)影響與MOSFET并聯(lián)的二極管的反向恢復(fù)電流以及MOSFET柵極電壓。此處不作解釋。
①、在t0 ~ t1期間,柵極驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)柵極串聯(lián)電阻R對(duì)柵極-源極電容Cgs和柵極-漏極電容Cgd進(jìn)行充電,直到柵極電壓達(dá)到其閾值Vth。由于Cgs和Cgd并聯(lián)充電,因此滿足以下等式。柵極電壓VGS計(jì)算公式為:
VGS(t)= VG(1-exp(-t/(R(Cgs+Cgd ))) (1)
因此,用Vth代替VGS(t1),得到門延遲時(shí)間t1為:
t1=R(Cgs+Cgd)ln(VG /(VG-Vth))
這表示延遲時(shí)間t1與R(Cgs+Cgd)成比例。
②、在時(shí)間段t1至t2期間,VGS超過(guò)Vth,電流在漏極中流動(dòng),該電流最終成為主電流。Cgs和Cg在此期間繼續(xù)充電。隨著柵極電壓增加,漏極電流增加。在t2處,柵極電壓達(dá)到米勒平臺(tái)電壓。VGS(pl)×t2可以通過(guò)用VGS(pl)代替等式⑴中的VGS(t2)來(lái)計(jì)算。在時(shí)段t0至t1中,延遲時(shí)間t2與R(Cgs+Cgd)成比例。
t2 =R(Cgs+Cgd)ln(VG /(VG-VGS(pl)))
t2-t1=R(Cgs+Cgd)ln((VG-Vth)/(VG-VGS(pl)))
由于漏極電流的存在,所以MOSFET會(huì)產(chǎn)生功率損耗。
③、在時(shí)段t2至t3期間,由于米勒效應(yīng)的影響,MOSFET處于放大狀態(tài),VGS保持并恒定在VGS(pl)電壓。柵極電壓保持恒定(由于MOS的固有轉(zhuǎn)移特性的存在)。當(dāng)柵極電流持續(xù)流過(guò)MOSFET時(shí),漏極電壓在t3達(dá)到其導(dǎo)通電壓(RDS(on)×ID)。由于柵極電壓在該時(shí)段保持恒定,所以驅(qū)動(dòng)電流流向Cgd,而不是Cgs。在此期間累積在Cgd(Qgd)中的電荷等于流過(guò)柵極電路的電流與電壓下降時(shí)間(t3-t2)的乘積:
Qgd=(VG-VGS(pl))/R?(t3-t2)
因此, t3-t2=QgdRG/(VG-VGS(pl))
由于在此期間漏極電壓持續(xù)下降,而漏極電流保持不變,因此MOSFET會(huì)產(chǎn)生功率損耗即開(kāi)通損耗。
④、在時(shí)段t3至t4期間,柵極被充電至過(guò)飽和狀態(tài)。Cgs和Cgd都會(huì)被充電,直到柵極電壓(VGS)達(dá)到柵極電源電壓。由于導(dǎo)通瞬態(tài)已經(jīng)消失,因此MOSFET在此期間沒(méi)有開(kāi)關(guān)損耗,但是有導(dǎo)通損耗。
1.3、柵極驅(qū)動(dòng)功率
MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路消耗的功率與其工作頻率成比例增加。這部分主要介紹柵極驅(qū)動(dòng)電路的功耗,如圖1.8所示。
在圖1.8中,柵極脈沖電壓VG通過(guò)柵極電阻R1施加在MOSFET的柵極和源極之間。假設(shè)VGS從0V升至VG(圖1.9中的10 V)。VG足以讓MOSFET導(dǎo)通。MOSFET初始狀態(tài)是關(guān)斷的,當(dāng)VGS從0V變?yōu)閂G時(shí)導(dǎo)通。在該瞬態(tài)開(kāi)關(guān)周期期間流動(dòng)的柵極電流計(jì)算為:
iG=(VG-VGS)/RG
因此,柵源電壓計(jì)算為VGS=VG-RG×IG。
柵極電荷Qg可以通過(guò)隨時(shí)間變化的柵極電流ig的積分來(lái)計(jì)算。
Qg=∫ dt
導(dǎo)通期間,柵驅(qū)動(dòng)提供的能量E為:
E=∫ × dt
其中,Vg為驅(qū)動(dòng)電源電壓。由于vg和ig隨時(shí)間的積分是Qgp,
E=VG×Qgp
Qg和ig有如下關(guān)系:iG=dQg/dt。因此,一個(gè)MOSFET在其導(dǎo)通期間EG中柵極積累的能量計(jì)算如下:
柵極電荷是vGS 在整個(gè)Qg(從0到Qgp)范圍內(nèi)的積分,如圖1.10所示。
驅(qū)動(dòng)電源提供的能量減去柵極中積累的能量就是被柵極電阻器消耗能量。
在關(guān)斷期間,柵極中積累的能量會(huì)被柵極電阻消耗掉。
每個(gè)開(kāi)關(guān)周期消耗的能量E等于驅(qū)動(dòng)電路提供的能量??梢酝ㄟ^(guò)E乘以開(kāi)關(guān)頻率fsw來(lái)計(jì)算柵極驅(qū)動(dòng)電路PG的平均功耗:
柵極驅(qū)動(dòng)電路PG的平均功耗也可用輸入電容表示為PG=E×fsw=Ciss×(VG)2×fsw。然而,以這種方式計(jì)算的PG值與實(shí)際功率損耗有很大差異。這是因?yàn)镃iss包括具有米勒電容的柵極-漏極電容Cgd,并且是VDS的函數(shù),還因?yàn)闁艠O-源極電容Cgs是VGS的函數(shù)。
2、MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路示例
MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的基本要求包括向柵極施加高于VTH電壓的能力和對(duì)輸入電容充分充電的驅(qū)動(dòng)能力。本節(jié)描述一個(gè)N溝道MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的示例。
2.1、基本驅(qū)動(dòng)電路
圖2.1顯示了一個(gè)基本的MOSFET驅(qū)動(dòng)電路。在實(shí)際設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí),必須考慮被驅(qū)動(dòng)MOSFET的電容及其使用條件。
2.2、邏輯驅(qū)動(dòng)
由于把MOSFET作為開(kāi)關(guān)應(yīng)用(負(fù)載開(kāi)關(guān))的需求日益增長(zhǎng),MOSFET僅在電路工作時(shí)在電路中提供導(dǎo)電路徑,這樣可以降低電子設(shè)備的功耗。目前,在許多應(yīng)用中,MOSFET直接由一個(gè)邏輯電路或一個(gè)微控制器驅(qū)動(dòng)。
2.3、 驅(qū)動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換
(1)、將驅(qū)動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換為15V
圖2.3顯示了用數(shù)字邏輯驅(qū)動(dòng)MOSFET的示例。當(dāng)MOSFET不能在5V下驅(qū)動(dòng)時(shí),該電路來(lái)提高驅(qū)動(dòng)電壓。R2與柵極電阻R3串聯(lián)增加?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電阻,使MOSFET難以在飽和模式下驅(qū)動(dòng)。這降低了MOSFET的開(kāi)關(guān)速度,因此增加了開(kāi)關(guān)損耗。相反,減小R2導(dǎo)致在MOSFET關(guān)斷期間有較大的漏極電流ID流向驅(qū)動(dòng)電路,增加驅(qū)動(dòng)電路的功耗。
備注:MOSFET導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)電壓最好要大于12V,但最好不要超過(guò)±20V
(2)、推挽電路
圖2.3所示電路的缺點(diǎn)是,提升驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)增加驅(qū)動(dòng)電路的功耗。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)增加一個(gè)推挽電路來(lái)解決,如圖2.4所示。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)MOSFET的電流不足時(shí),也使用推挽電路。
2.4、半橋或全橋的高端驅(qū)動(dòng)
圖2.5展示了如何在半橋或全橋配置中使用MOSFET。為了接通上管Q1,必須向其柵極施加較高電壓。
由于Q1的源極電壓隨著下管Q2的導(dǎo)通和關(guān)斷而變化,所以不能讓Q1和Q2的驅(qū)動(dòng)電源共用一個(gè)地。
圖2.5所示為一個(gè)使用高壓器件和自舉電路驅(qū)動(dòng)高邊器件的電路示例。開(kāi)關(guān)頻率是有限的,這取決于輸出電容和電平轉(zhuǎn)換器的損耗。
2.4.2、脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)(絕緣開(kāi)關(guān))
脈沖變壓器的使用無(wú)需單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電源。然而,它在驅(qū)動(dòng)電路的功耗方面具有缺點(diǎn)。脈沖變壓器有時(shí)用于將MOSFET與其驅(qū)動(dòng)器隔離,以保護(hù)驅(qū)動(dòng)電路免受MOSFET故障的影響。
圖2.6顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單電路的例子。本電路中齊納二極管的作用是快速?gòu)?fù)位脈沖變壓器。圖2.7所示的電路有一個(gè)額外的PNP晶體管,以提高開(kāi)關(guān)性能。
圖2.8所示電路有一個(gè)電容與一個(gè)脈沖變壓器串聯(lián),以便在MOSFET關(guān)斷期間向MOSFET施加反向偏置,從而提高開(kāi)關(guān)速度。由于電容阻斷了DC偏置,因此其還防止脈沖變壓器達(dá)到飽和點(diǎn)。
2.4.3、使用光耦和浮動(dòng)電源
光耦也可用于驅(qū)動(dòng)MOSFET柵極。光耦輸出需要單獨(dú)的電源。若要使用光耦驅(qū)動(dòng)半橋或全橋的高邊,則需要一個(gè)浮動(dòng)電源。應(yīng)該注意光耦的速度和驅(qū)動(dòng)能力。
3、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的電源
3.1.變壓器隔離電源
當(dāng)使用MOSFET驅(qū)動(dòng)由上下橋臂構(gòu)成的H橋、三相逆變器或類似的電路時(shí),上橋臂和下橋臂的電源必須彼此隔離。
圖3.1顯示了使用變壓器的電源示例。
驅(qū)動(dòng)MOSFET的下臂的電源可以共用。因此,H橋需要三個(gè)電源,而三相橋需要四個(gè)電源。
3.2.自舉電路
由二極管和電容器組成的自舉電路可以用來(lái)代替浮地電源。當(dāng)MOSFET由逆變器或類似電路的上臂和下臂驅(qū)動(dòng)時(shí),可以在每個(gè)相中使用自舉電容C,如圖3.2所示,而不是浮置電源。最初,必須接通下臂中的器件以通過(guò)虛線的路徑從下臂的電源對(duì)電容C充電。下臂MOSFET每次導(dǎo)通時(shí),電容C通過(guò)該路徑充電。由于上臂器件的占空比與電容C上存儲(chǔ)的電荷量有一定的關(guān)系,因此上臂的占空比存在限制。與輸出電壓的情況一樣,上臂的柵極電壓波動(dòng)使其對(duì)噪聲敏感。因此,在設(shè)計(jì)上臂門電路時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。
3.3.電荷泵
電荷泵由振蕩電路、二極管和電容組成。電荷泵每一級(jí)提升的電壓存儲(chǔ)在電容器中,如圖3所示。當(dāng)MOSFET由上下橋臂構(gòu)成時(shí),點(diǎn)荷泵可用于驅(qū)動(dòng)高邊。與自舉電路不同,電荷泵對(duì)輸出器件的占空比沒(méi)有任何限制。
4. MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的注意事項(xiàng)
4.1. 柵極電壓VGS條件的注意事項(xiàng)
VGS對(duì)于MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)非常重要。
MOSFET的導(dǎo)通阻抗在線性區(qū)域(在電壓低于夾斷電壓)是比較低的。所以,對(duì)于開(kāi)關(guān)的應(yīng)用,可以通過(guò)在低VDS區(qū)域使用MOSFET來(lái)降低導(dǎo)通阻抗。
MOSFET的柵極電壓VGS超過(guò)閾值電壓Vth時(shí)導(dǎo)通,如圖4.2。因此,VGS必須明顯高于Vth。
VGS越高,RDS(ON)值越低。溫度越高,RDS(ON)值越高(如圖4.3)。
為了降低損耗,需要增加VGS的值,以便最大限度的降低導(dǎo)通阻抗(如圖4.4)。但是,高VGS值會(huì)增大高頻開(kāi)關(guān)情況下驅(qū)動(dòng)損耗對(duì)總損耗的比率。
因此,選擇最佳的MOSFET和柵極驅(qū)動(dòng)電壓至關(guān)重要。對(duì)于東芝的很多MOSFET來(lái)說(shuō),柵極驅(qū)動(dòng)電壓最好是在10V以上(一般我們會(huì)選擇12V及以上的柵極驅(qū)動(dòng)電壓)。東芝的產(chǎn)品系列中還包括VGS為4.5V的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的功率MOSFET。
4.2. 柵極電壓、峰值電流和驅(qū)動(dòng)損耗
如第1.3節(jié)“柵極驅(qū)動(dòng)功率”所述,在設(shè)計(jì)MOSFET驅(qū)動(dòng)電路時(shí),驅(qū)動(dòng)損耗和對(duì)柵極輸入電容充電的電流非常重要。由于Qg=∫ dt,開(kāi)關(guān)周期內(nèi)的平均柵極浪涌電流IG(rush)表示為:
iG(rush)=Qg/tsw
驅(qū)動(dòng)器損耗可以下式計(jì)算:
PG =E×fsw=VG×Qgp×fsw
增加?xùn)艠O電壓可以降低RDS(ON),從而降低穩(wěn)態(tài)損耗。但是,由于Q=CV,增加?xùn)艠O電壓會(huì)增加Qg,從而增加?xùn)艠O電流和驅(qū)動(dòng)損耗。當(dāng)MOSFET在輕負(fù)載下以高頻開(kāi)關(guān)時(shí),柵極驅(qū)動(dòng)損耗顯著影響其總損耗。,這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)應(yīng)該注意。
4.3. 柵極電阻與開(kāi)關(guān)特性
通常,MOSFET的柵極會(huì)連接一個(gè)限流電阻,其目的是為了抑制浪涌和減少振蕩。較大的柵極電阻會(huì)降低MOSFET的開(kāi)關(guān)速度。這會(huì)導(dǎo)致功率損耗增加、性能降低和潛在的發(fā)熱問(wèn)題。然而較小的柵極電阻提高了MOSFET的開(kāi)關(guān)速度,這也使得MOSFET容易受到電壓浪涌和振蕩的影響,從而導(dǎo)致器件失效和損壞。因此,通過(guò)調(diào)節(jié)柵極電阻組織來(lái)優(yōu)化MOSFET開(kāi)關(guān)速度是很重要的。
柵極上升時(shí)間Tg與柵極電阻值Rg有如下關(guān)系:
Qg / tg = iG
RG = VG / iG
通過(guò)仿真,我們模擬了如圖4.5所示電路的MOSFET的開(kāi)關(guān)波形。為了模擬實(shí)際電路,在仿真電路中加入了導(dǎo)線雜散電感。輸出振蕩的大小和周期取決于雜散電感。
我們模擬得到如圖4.5所示的電路的關(guān)斷波形,將柵極電阻R3分別設(shè)置為歐姆1,10歐姆和50歐姆。圖4.6顯示了仿真結(jié)果。如上所述,降低柵極電阻值以提高振蕩電壓為代價(jià)提高M(jìn)OSFET的開(kāi)關(guān)速度。反過(guò)來(lái),增加?xùn)艠O電阻值會(huì)降低振蕩電壓,但會(huì)降低MOSFET的開(kāi)關(guān)速度,從而增加其開(kāi)關(guān)損耗。這是因?yàn)闁艠O電阻值和柵極電壓限制了MOSFET的柵極充電電流。
4.4. 柵極驅(qū)動(dòng)的注意事項(xiàng)
4.4.1. G-S極浪涌電壓保護(hù)
在MOSFET的柵極和源極之間增加一個(gè)外置齊納二極管可以有效地防止靜電放電和柵極浪涌電壓。需要注意,穩(wěn)壓二極管的電容可能會(huì)有輕微的不利影響。
4.4.2. 最佳柵極電阻
正如第4.3節(jié)“柵極電阻和開(kāi)關(guān)特性”所討論的,開(kāi)關(guān)速度隨柵極電阻值而變化。增加?xùn)艠O電阻值會(huì)降低MOSFET的開(kāi)關(guān)速度并增加其開(kāi)關(guān)損耗。降低柵極電阻值可以提高M(jìn)OSFET的開(kāi)關(guān)速度,但由于導(dǎo)線雜散電感等因素的影響,可能會(huì)在漏極和源極之間產(chǎn)生浪涌電壓。
因此,有必要選擇最優(yōu)的柵極電阻。有時(shí),MOSFET的導(dǎo)通和關(guān)斷使用不同的柵級(jí)電阻。圖4.8展示了如何使用不同的柵極電阻進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷的示例。
4.4.3. 柵極故障預(yù)防
MOSFET有一個(gè)問(wèn)題是其漏柵電容引起的寄生導(dǎo)通(自導(dǎo)通)現(xiàn)象。在關(guān)斷時(shí),在MOSFET的源極和漏極之間會(huì)產(chǎn)生很大的dv/dt。由此產(chǎn)生的電流通過(guò)漏極-柵極電容流向柵極。結(jié)果,在柵極電阻兩端產(chǎn)生的壓降提升了柵極電壓。該電流計(jì)算為:
iDG = Cgd?dvDS / dt
圖4.9展示了電流的路徑。
如果dv/dt具有非常陡的斜率,則施加到MOSFET的柵極的電壓將取決于柵極-源極電容與柵極-漏極電容的比值。如果出現(xiàn)這種情況,可能會(huì)出現(xiàn)自導(dǎo)通。在二極管反向恢復(fù)期間,當(dāng)快速變化的電壓施加到處于關(guān)斷狀態(tài)的MOSFET時(shí),也可能發(fā)生自導(dǎo)通。
以下是防止自導(dǎo)通現(xiàn)象的三種方法:
(1)在柵極和源極之間增加一個(gè)電容
柵極和源極之間的電容吸收dv/dt引起的漏柵電流,如圖4.10所示。由于柵源電容與MOSFET內(nèi)部的Cgs并聯(lián),因此柵極電荷會(huì)增加。如果柵極電壓是固定的,我們可以通過(guò)改變柵極電阻值來(lái)保持MOSFET的開(kāi)關(guān)速度不變。但這會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)功率的增加。
(2)增加米勒鉗位電路
米勒鉗位電路使用開(kāi)關(guān)器件使MOSFET的柵極和源端之間短路。這可以通過(guò)在對(duì)應(yīng)MOSFET的柵極和源端之間添加另一個(gè)MOSFET來(lái)實(shí)現(xiàn)。在圖4.11中,如果電壓低于預(yù)定義的米勒電壓的電壓,比較器提供邏輯高電平,使柵極和源極端子之間的MOSFET導(dǎo)通。這會(huì)使功率MOSFET的柵極-源極短路,并且抑制由通過(guò)反饋電容器Crss(米勒電容)和柵極電阻的電流引起的柵極電壓的提升。
(3)使用負(fù)電壓來(lái)提供柵極驅(qū)動(dòng)電壓,使得其將不超過(guò)Vth。這種方法需要負(fù)電源。
我們使用圖4.12所示的電路模擬了一種自開(kāi)通現(xiàn)象。自導(dǎo)通是由iDG(dv/dt電流)和柵極電阻引起的,并導(dǎo)致產(chǎn)生誤導(dǎo)通。
在反向恢復(fù)模式下,如果Q2在電感負(fù)載電流回流到Q1的二極管時(shí)導(dǎo)通,電感電流流過(guò)Q2,導(dǎo)致相關(guān)的二極管關(guān)斷。我們研究了在關(guān)斷狀態(tài)下向MOSFET施加高dv/dt電壓時(shí)會(huì)發(fā)生什么。為了使自導(dǎo)通現(xiàn)象發(fā)生,在圖4.12中只改變了與Q1相關(guān)的柵極電阻R4。
接下來(lái),如圖4.15所示,我們?cè)贛OSFET Q1的柵極和源端之間添加一個(gè)電容到如圖4.12所示的電路中。該電容的目的是吸收柵極電流(Cgd?dVDS/dt),以降低由于柵極電阻產(chǎn)生的柵極電壓,從而降低自導(dǎo)通電壓。
圖4.16展示了改進(jìn)后的波形。由于柵源電容的增加改變了MOSFET的開(kāi)關(guān)時(shí)間,因此其電容和柵極電阻應(yīng)一起調(diào)整。
以上數(shù)據(jù)來(lái)源:東芝MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用筆記
5.補(bǔ)充說(shuō)明
柵極驅(qū)動(dòng)電路下拉電阻的作用
如下圖所示下來(lái)電阻R1的作用:
1、給電路提供泄放回路,確保MOSFET只處于兩態(tài)(開(kāi)/關(guān))。
2、在一定程度上防止雷擊和靜電。
這個(gè)電阻與閾值電壓有關(guān)。選取原則:太小的話,功耗會(huì)較大,同時(shí)也不利于MOSFET的導(dǎo)通;太大不利于防止雷擊、浪涌。一般在10K-100K(典型值18K)之內(nèi),高壓系統(tǒng)可以大一些、低壓系統(tǒng)可以小一些。
審核編輯:黃飛
評(píng)論
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