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常见的MOSFET驱动方式,驱动电路的参数计算

2021-09-16 07:02分类:电子元器件 阅读:

 

在简洁的掌握MOS管的基本概念及其有关技术参数后,怎样在具体的线路中应用是大家全力以赴的方位。例如在具体的MOS光耦电路设计方案中,如何去依据要求构建电源电路,测算主要参数,依据特点健全电源电路,依据具体要求留容量这些,在这种约束方程下构建一个相对性健全的电源电路。参照了一些材料后,就我现在的需要和自己的理解能力共享有关的一些手记和了解。

1. 普遍的MOSFET推动方法

立即推动

非常简单的推动方法,例如用单片机设计輸出PWM信号来推动较小的MOS。应用这类推动方法,应留意几个方面;一是具体PWM和MOS的布线间距必然造成 内寄生电感器造成波动噪音,二是处理器的推动最高值电流量,由于不一样集成ic对外开放推动工作能力不一样。三是MOS的分布电容Cgs、Cgd假如相对比较大,通断就必须 大的动能,沒有充分的顶值电流量,通断的效率便会较慢。

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图腾柱/推拉门式光耦电路

由2个三极管组成,上管是NPN型,埋管是PNP型三极管,俩对管共射连接处为輸出端,构造类似甲乙级推挽电路功率放大电路。运用这类拓扑结构变大推动数据信号,提高电流量工作能力。(推动IC內部也是融合了相近的构造)

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防护式光耦电路

为了更好地考虑安全性防护也会用变电器推动。如图所示在其中R1抑止震荡,C1隔直商品流通沟通交流与此同时避免 磁心饱和状态。防护式的光耦电路不太普遍,也不做太多的掌握。

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总结:自然除之上光耦电路以外,也有许多其他类型的光耦电路。针对各式各样的光耦电路并沒有一种是较好的,只有融合实际运用,挑选最好的拓扑结构。

2. 光耦电路的主要参数测算

我的具体工作上遇到最大的光耦电路是下列这类可以自动开关速率的光耦电路,我便以它举例说明做进一步的剖析。

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如图所示,在推动电阻器Rg2上串联一个二极管。在其中D1常见快修复二极管,使关闭時间减少与此同时减少关闭耗损,Rg1能够 限定关闭电流量,R1为mos管栅源极的下拉电阻,给mos管栅压累积的正电荷给予泄流控制回路。(依据MOSFET栅压高输入电阻的特点,一点点静电感应或是影响都有可能造成 MOS管欺诈通,因此 R1也起减少输入电阻功效,一般选值在10k~几十k)

Lp为推动布线的杂散内寄生电感器,包含推动IC脚位、MOS脚位、PCB布线的阻抗角,精准的标值难以明确,一般 取几十nH。

推动电阻器Rg的测算

推动布线的内寄生电感器和MOS管的结电容会构成一个LC谐振电路,假如推动电源芯片的输入输出端立即到栅压得话,在PWM波的升高降低沿会造成较大的波动,造成 MOS管大幅度发烫乃至发生爆炸,一般的解决办法是在栅压串联电阻,减少LC谐振电路的Q值,使波动快速衰减系数掉。

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推动电阻器下限制值:当mos启用一瞬间,Vcc根据推动电阻器给Ciss=Cgs Cgd电池充电,如上图所述所显示(忽视下拉电阻R1的危害)。依据LC震荡电路实体模型,能够 列举控制回路在复时域内相应的方程式。

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求得出ig,并化作典型性二阶系统软件的方式

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再依据LC谐振电路求得二阶系统软件减振系比

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那麼依据LC谐振电路的特点,为了更好地确保工作电压ig不产生波动,该系统软件要处在过阻尼的情况;即阻尼系数务必超过1,则表达式解得Rg=Rg1 Rg2的低限范畴

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推动关闭电阻器上限制值:MOS关闭时,Vds会造成较大的dv/dt,那麼因为分布电容Cgd的存有,便会对电路开展充放电进而造成很大的电流量,依据公式计算:Ic=Cdv/dt。那麼回道路上Igd穿过推动电阻器Rg,又会在GS间造成一个工作电压Vgoff=IgdxRg。那样大家的角度便是无法让其高过MOS通断的门坎工作电压Vth以防止欺诈通。

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那麼列举不等式

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则解得推动电阻器Rgoff=Rg1的取值范围

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汇总:

在具体设计方案中,大家就可以依据基础理论公式计算,以防止工作电压不产生波动为标准测算出Rg1 Rg2的低限范畴,以防止关闭欺诈通为标准得到推动上限制值即获得Rg1的取值范围。

随后再依据具体的试验在考虑到耗损、EMI、及其使用在桥式拓扑结构中的过流保护操纵等提升方位上,持续调节出要想特点主要参数。那麼,根据基础的解析后,大家也得到一个MOS光耦电路设计方案的方向;一个好的MOSFET光耦电路理应有下面几点规定:

(1) 通断时,光耦电路应能带来非常大的电流使MOSFET栅源极间工作电压快速升高到所需值,确保开关管能迅速启用且不会有上升沿的高频率震荡。

(2) 电源开关通断期内光耦电路能确保MOSFET栅源极间工作电压长期保持且靠谱通断。

(3) 关闭一瞬间光耦电路要给予一个尽量低特性阻抗的通道供MOSFET栅源极间电容工作电压的迅速泄流,确保开关管能迅速关闭,与此同时能够给予负压力以防止影响和欺诈通。

(4) 光耦电路构造简易靠谱、耗损小,还需要依据状况防护。
责编人:CC

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