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MOS管驅動設計的這些“重要細節”

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瀏覽:- 發布日期:2019-08-20 09:15:28【

有關MOSFET的基本知識

一般認為MOSFET是電壓驅動的,不需要驅動電流然而,在MOS的G S兩級之間有結電容存在,這個電容會讓驅動MOS變的不那么簡單。

開關IC


如果不考慮紋波和EMI等要求的話,MOS管開關速度越快越好,因為開關時間越短,開關損耗越小,而在開關電源中開關損耗占總損耗的很大一部分,因此MOS管驅動電路的好壞直接決定了電源的效率

對于一個MOS管,如果把GS之間的電壓從0拉到管子的開啟電壓所用的時間越短,那么MOS管開啟的速度就會越快。與此類似,如果把MOS管的GS電壓從開啟電壓降到0V的時間越短,那么MOS管關斷的速度也就越快

由此我們可以知道,如果想在更短的時間內把GS電壓拉高或者拉低,就要給MOS管柵極更大的瞬間驅動電流。

大家常用的PWM芯片輸出直接驅動MOS或者用三極管放大后再驅動MOS的方法,其實在瞬間驅動電流這塊是有很大缺陷的。

比較好的方法是使用專用的MOSFET驅動芯片如TC4420來驅動MOS管,這類的芯片一般有很大的瞬間輸出電流,而且還兼容TTL電平輸入

MOSFET驅動芯片的內部結構

開關芯片


MOS驅動電路設計需要注意的地方

因為驅動線路走線會有寄生電感,而寄生電感和MOS管的結電容會組成一個LC振蕩電路,如果直接把驅動芯片的輸出端接到MOS管柵極的話,在PWM波的上升下降沿會產生很大的震蕩,導致MOS管急劇發熱甚至爆炸,一般的解決方法是在柵極串聯10歐左右的電阻,降低LC振蕩電路的Q值,使震蕩迅速衰減掉。

因為MOS管柵極高輸入阻抗的特性,一點點靜電或者干擾都可能導致MOS管誤導通,所以建議在MOS管G S之間并聯一個10K的電阻以降低輸入阻抗

如果擔心附近功率線路上的干擾耦合過來產生瞬間高壓擊穿MOS管的話,可以在GS之間再并聯一個18V左右的TVS瞬態抑制二極管,TVS可以認為是一個反應速度很快的穩壓管,其瞬間可以承受的功率高達幾百至上千瓦,可以用來吸收瞬間的干擾脈沖。

MOS管驅動電路參考

電子開關IC芯片

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