TDA2030功放电路图 电动车充电器电路图 电子电路 功放电路 电子制作 集成块资料 电子报 pcb 变压器 元器件知识 逆变器电路图 电路图 开关电源电路图 传感器技术 led 电磁兼容
电子电路图
当前位置: 首页 > 元器件知识

MOS管驱动电路详细分析(图文)

时间:2019-02-14 10:35:54来源:不详 作者:电子爱好者 点击:
一、MOS管驱动电路综述在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路

一、MOS管驱动电路综述

在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。

1、MOS管种类和结构

MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被**成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。

至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。

对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易**。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于**工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。

在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。

2、MOS管导通特性

导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。

NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。

PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。

3、MOS开关管损失

不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。

MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。

导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。

4、MOS管驱动

跟双极性晶体管相比,一般认为使MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。这个很容易做到,但是,我们还需要速度。

在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。

第二注意的是,普遍用于高端驱动的NMOS,导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同,所以这时 栅极电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里,要得到比VCC大的电压,就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵,要注意的是应该 选择合适的外接电容,以得到足够的短路电流去驱动MOS管。

上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压,设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高,导通速度越快,导通电阻也越小。现在也有导通电压更小的MOS管用在不同的领域里,但在12V汽车电子系统里,一般4V导通就够用了。

MOS管的驱动电路及其损失,可以参考Microchip公司的AN799 Matching MOSFET Drivers to MOSFETs。讲述得很详细,所以不打算多写了。

5、MOS管应用电路

MOS管最显著的特性是开关特性好,所以被广泛应用在需要电子开关的电路中,常见的如开关电源和马达驱动,也有照明调光。

二、现在的MOS驱动,有几个特别的应用

1、低压应用

当使用5V电源,这时候如果使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be有0.7V左右的压降,导致实际最终加在gate上的电压只有4.3V。这时候,我们选用标称gate电压4.5V的MOS管就存在一定的风险。

同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。

2、宽电压应用

输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。

为了让MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压,就会引起较大的静态功耗。

同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS管工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。容-源-电-子-网-为你提供技术支持

本文地址:http://www.dziuu.com/Components/15501118423138.shtml


本文标签:


.
12下一页尾页
顶一下
0%
返回首页
0
0%

------分隔线----------------------------

    猜你感兴趣:

  • PL3902 30V N通道MOSFET


    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • TDM3478 N-通道增强模式MOSFET芯片

    概述
    TDM3478使用先进的沟槽技术,提供优良的RDS(ON)和低栅极电荷。该设备适用于作为负载开关或在PWM应用程序中使用。
    关键词:   所属栏目:集成块资料

  • HT7181 3.7V/7.4V升16V内置MOS大功率升压IC解决方案

    DC-DC升压电路在电子电路中是很常见的,无论是匹配不同器件的工作电压需要还是为了提高足够的输出功率,都必须用到升压电路。特别是便携式的电子产品,电源是电池供电,如单
    关键词:   所属栏目:电源电路

  • HT7180 3.7V升12V/2A内置MOS大电流升压IC解决方案

    针对升压值13V以下的DC-DC升压应用需求,推广一款集成10A开关管的12.8V输出、大电流非同步DC-DC升压IC:HT7180。HT7180采用独到的电路研发技术以及先进的半导体工艺制程,基于SOP8封装,工作效率高达90%以上,无需外加散热器,3.7V输入升压到12V,可稳定输出2A电流。
    关键词:   所属栏目:电源电路

  • HT7179 12V升24V内置MOS大电流升压IC解决方案

    深圳市永阜康科技有限公司针对大功率的DC-DC升压应用需求,推广一款集成15A开关管的26.8V、120W输出、大电流非同步DC-DC升压IC-HT7179。HT7179采用独到的电路研发技术以及先进的半导体工艺,重载时高达93%以上的工作效率,无需外加散热器,升压到26.8V,可稳定输出120W。
    关键词:   所属栏目:电源电路

  • MOSFET的击穿有哪几种?

    Source、Drain、Gate —— 场效应管的三极:源级S、漏级D、栅级G。(这里不讲栅极GOX击穿了啊,只针对漏极电压击穿)

    先讲测试条件,都是源栅衬底都是接地,然后扫描漏极电压,直至Drain端电流达到1uA。所以从器件结构上看,它的漏电通道有三条:Drain到source、Drain到Bulk、Drain到Gate。

    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • MOSFET和三极管ON状态的区别?

    三极管ON状态时工作于饱和区,导通电流Ice主要由Ib与Vce决定,由于三极管的基极驱动电流Ib一般不能保持恒定,因而Ice就不能简单的仅由Vce来决定,即不能采用饱和Rce来表示(因Rce会变化)。由于饱和状态下Vce较小,所以三极管一般用饱和Vce表示。
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • MOS管驱动是指什么

    在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • 光耦驱动芯片实现IGBT驱动电路的应用方案

    光耦驱动芯片HCPL-316J是Agilent公司[编者注:2014年8月更名为keysight(是德)公司]生产的栅极驱动电路产品之一,可用于驱动150A/1200V的IGBT,开关速度为0.5?s,有过流
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • PW2308芯片,N沟道增强型MOSFET

    一般说明
    PW2308采用先进的沟道技术,提供优秀的RDS(ON)、低栅极充电和低至4.5V的栅极电压运行。该器件适合用作电池保护或其他开关应用。
    特征 VDS=60V,ID=5A
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • PW2337芯片,P沟道增强型MOSFET

    一般说明
    PW2337采用先进的沟道技术,提供优秀的RDS(ON),低栅电荷栅极电压低至4.5V,适用于电池保护或在其他交换应用中。
    特征
    VDS=-100V,ID=-0.9A
    RDS(开)<650m
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • PW2309芯片,P沟道增强型MOSFET

    一般说明
    PW2309采用先进的沟道技术,提供优秀的RDS(ON),低栅电荷栅极电压低至4.5V,适用于电池保护或在其他交换应用中。
    特征
    VDS=-60V,ID=-3A
    RDS(开)<180m&Om
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • PW2319芯片P沟道增强型MOSFET

    一般说明
    PW2319采用先进的沟道技术,提供优秀的RDS(ON),低栅电荷栅极电压低至4.5V,适用于电池保护或在其他交换应用中。
    特征
    VDS=-40V,ID=-5A
    RDS(开)<70m&Ome
    关键词:   所属栏目:元器件知识

  • IR2110三相桥式电机驱动电路

      IR2110采用HVIC和闩锁抗干扰CMOS制造工艺,DIP14脚封装。具有独立的低端和高端输入通道;悬浮电源采用自举电路,其高端工作电压可达500V,dv/dt=&plusmn;50V/ns,15V下
    关键词:   所属栏目:其他文章

  • IGBT+IR2110驱动电路图

    IGBT+IR2110驱动电路图   IR2110驱动IGBT电路如图所示。电路采用自举驱动方式,VD1为自举二极管,C1为自举电容。接通电源,VT2导通时Cy通过VDt进行充电。这种电路适用于驱
    关键词:   所属栏目:电子基础

  • 最简单电磁阀驱动电路图(三极管驱动)

    最简单电磁阀驱动电路图(三极管驱动)

    直流电磁阀管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。
      晶体管(
    关键词:   所属栏目:电子基础

  • 最简单电磁阀驱动电路图(三极管驱动)

    最简单电磁阀驱动电路图(三极管驱动)

    直流电磁阀管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。
      晶体管(
    关键词:   所属栏目:led

  • LT3956恒流驱动电路图

    LT3956恒流驱动电路图 LT3956,为作为恒定电流和恒定电压稳压器工作而设计。它非常适用于驱动大电流LED以及给电池和超级电容器充电。其4.5V至80V输入电压范围使其非常适用
    关键词:   所属栏目:集成块资料

  • 555逆变驱动电路图-最简单12v转220v逆变器制作

    555逆变驱动电路图-最简单12v转220v逆变器制作
    关键词:   所属栏目:逆变器电路图

  • MOSFET管功率放大电路

      此电路图是用功率MOSFET管构成的功率放大器电路。电路中差动第二级采用型号为2SJ77的MOSFET,电流镜像电路采用2SK214。其工作电流为6mA,但电源电压较高(±50V),晶体管会发热,因此要接入小型散热器。 :
    关键词:   所属栏目:音频功放电路

发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
表情:
名称: E-mail: 验证码: 匿名发表
发布文章,推广自己产品。
热门标签