MOSFET管驅(qū)動電路的設(shè)計課件

MOS管驅(qū)動電路的設(shè)計閆力生命信息與儀器工程學院MOS管驅(qū)動電路的設(shè)計閆力有關(guān)MOSFET的基本知識一般認為MOSFET是電壓驅(qū)動的，不需要驅(qū)動電流然而，在MOS的GS兩級之間有結(jié)電容存在，這個電容會讓驅(qū)動MOS變的不那么簡單有關(guān)MOSFET的基本知識一般認為MOSFET是電壓驅(qū)動的，有關(guān)MOSFET的基本知識如果不考慮紋波和EMI等要求的話，MOS管開關(guān)速度越快越好，因為開關(guān)時間越短，開關(guān)損耗越小，而在開關(guān)電源中開關(guān)損耗占總損耗的很大一部分，因此MOS管驅(qū)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(guān)斷的速度也就越快有關(guān)MOSFET的基本知識如果不考慮紋波和EMI等要求的話，有關(guān)MOSFET的基本知識由此我們可以知道，如果想在更短的時間內(nèi)把GS電壓拉高或者拉低，就要給MOS管柵極更大的瞬間驅(qū)動電流。大家常用的PWM芯片輸出直接驅(qū)動MOS或者用三極管放大后再驅(qū)動MOS的方法，其實在瞬間驅(qū)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(qū)動芯片如TC4420來驅(qū)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電平輸入有關(guān)MOSFET的基本知識由此我們可以知道，如果想在更短的時MOSFET驅(qū)動芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)MOSFET驅(qū)動芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)MOS驅(qū)動電路設(shè)計需要注意的地方因為驅(qū)動線路走線會有寄生電感，而寄生電感和MOS管的結(jié)電容會組成一個LC振蕩電路，如果直接把驅(qū)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(chǎn)生很大的震蕩，導致MOS管急劇發(fā)熱甚至爆炸，一般的解決方法是在柵極串聯(lián)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。MOS驅(qū)動電路設(shè)計需要注意的地方因為驅(qū)動線路走線會有寄生電感MOS驅(qū)動電路設(shè)計需要注意的地方因為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GS之間并聯(lián)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(chǎn)生瞬間高壓擊穿MOS管的話，可以在GS之間再并聯(lián)一個18V左右的TVS瞬態(tài)抑制二極管，TVS可以認為是一個反應(yīng)速度很快的穩(wěn)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驅(qū)動電路設(shè)計需要注意的地方因為MOS管柵極高輸入阻抗的MOS管驅(qū)動電路參考MOS管驅(qū)動電路參考MOS管驅(qū)動電路的布線設(shè)計MOS管驅(qū)動線路的環(huán)路面積要盡可能小，否則可能會引入外來的電磁干擾驅(qū)動芯片的旁路電容要盡量靠近驅(qū)動芯片的VCC和GND引腳，否則走線的電感會很大程度上影響芯片的瞬間輸出電流MOS管驅(qū)動電路的布線設(shè)計MOS管驅(qū)動線路的環(huán)路面積要盡可能MOS管驅(qū)動電路布線參考MOS管驅(qū)動電路布線參考常見的MOS管驅(qū)動波形如果出現(xiàn)了這樣圓不溜秋的波形就等著核爆吧。。。有很大一部分時間管子都工作在線性區(qū)，損耗極其巨大。。一般這種情況是布線太長電感太大，柵極電阻都救不了你，只能重新畫板子常見的MOS管驅(qū)動波形如果出現(xiàn)了這樣圓不溜秋的波形就等著核爆常見的MOS管驅(qū)動波形高頻振鈴嚴重的毀容方波。。在上升下降沿震蕩嚴重，這種情況管子一般瞬間死掉。。跟上一個情況差不多，進線性區(qū)。。。BOOM!！原因也類似，主要是布線的問題常見的MOS管驅(qū)動波形高頻振鈴嚴重的毀容方波。。常見的MOS管驅(qū)動波形又胖又圓的肥豬波。。上升下降沿極其緩慢，這是因為阻抗不匹配導致的。。。芯片驅(qū)動能力太差或者柵極電阻太大。。果斷換大電流的驅(qū)動芯片，柵極電阻往小調(diào)調(diào)就OK了常見的MOS管驅(qū)動波形又胖又圓的肥豬波。。常見的MOS管驅(qū)動波形打腫臉充正弦的生于方波他們家的三角波驅(qū)動電路阻抗超大發(fā)了。。。。此乃管子必殺波。。解決方法同上常見的MOS管驅(qū)動波形打腫臉充正弦的生于方波他們家的三角波常見的MOS管驅(qū)動波形大眾臉型，人見人愛的方波。。高低電平分明，電平這時候可以叫電平了，因為它平。。。邊沿陡峭，開關(guān)速度快，損耗很小略有震蕩，可以接受，管子進不了線性區(qū)，強迫癥的話可以適當調(diào)大柵極電阻常見的MOS管驅(qū)動波形大眾臉型，人見人愛的方波。。常見的MOS管驅(qū)動波形方方正正的帥哥波~~無振鈴吳劍鋒無線性損耗的三無產(chǎn)品這就是最完美的波形了常見的MOS管驅(qū)動波形方方正正的帥哥波~~再給大家推薦一些驅(qū)動MOS的芯片TC4420：比較常規(guī)的一款驅(qū)動芯片，峰值電流6AMIC4452：引腳和TC4420完全兼容，但峰值電流9A，適合驅(qū)動一些大一點的MOS，也可以驅(qū)動小MOS以獲得極快的開關(guān)速度來擠效率（紋波可能會變大）IR2110：半橋自舉驅(qū)動，2A輸出，用來驅(qū)動半橋和全橋很好用，但IR2110并不是隔離芯片，所以需要注意布線和電路設(shè)計，防止高壓反灌回去燒掉主控再給大家推薦一些驅(qū)動MOS的芯片TC4420：比較常規(guī)的一款再給大家推薦一些驅(qū)動MOS的芯片TLP250：2A推挽輸出的光電耦合器，可以用來做隔離的MOS管驅(qū)動，但光耦延時較大，不建議用在50K以上的頻率，做H橋隔離驅(qū)動還是挺好用的。IXDD430：這個比較變態(tài)，30A的瞬間驅(qū)動電流，適合應(yīng)用在像13年國賽題那樣完全不考慮紋波只在乎效率的場合中，當然價格也十分感人，不到萬不得已不建議使用再給大家推薦一些驅(qū)動MOS的芯片TLP250：2A推挽輸出的拓展知識在中小功率全橋和半橋開關(guān)電源中常使用柵極驅(qū)動變壓器來驅(qū)動MOS管更大功率的開關(guān)電源和變頻器一般使用懸浮驅(qū)動電路，需要多路隔離電源，采用光耦或者脈沖變壓器傳遞驅(qū)動信號，電路比較復雜，但性能非常好在驅(qū)動大功率MOS管的時候，需要注意米勒效應(yīng)的影響這次由于時間關(guān)系我不詳細講這幾塊了，大家可以自行了解下拓展知識在中小功率全橋和半橋開關(guān)電源中常使用柵極驅(qū)動變壓器來說點題外話很榮幸能和大家一起為電賽奮斗，我相信我們的努力不會白費，我們都是國一哥！說點題外話很榮幸能和大家一起為電賽奮斗，我相信我們的努力不會謝謝大家謝謝大家MOS管驅(qū)動電路的設(shè)計閆力生命信息與儀器工程學院MOS管驅(qū)動電路的設(shè)計閆力有關(guān)MOSFET的基本知識一般認為MOSFET是電壓驅(qū)動的，不需要驅(qū)動電流然而，在MOS的GS兩級之間有結(jié)電容存在，這個電容會讓驅(qū)動MOS變的不那么簡單有關(guān)MOSFET的基本知識一般認為MOSFET是電壓驅(qū)動的，有關(guān)MOSFET的基本知識如果不考慮紋波和EMI等要求的話，MOS管開關(guān)速度越快越好，因為開關(guān)時間越短，開關(guān)損耗越小，而在開關(guān)電源中開關(guān)損耗占總損耗的很大一部分，因此MOS管驅(qū)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(guān)斷的速度也就越快有關(guān)MOSFET的基本知識如果不考慮紋波和EMI等要求的話，有關(guān)MOSFET的基本知識由此我們可以知道，如果想在更短的時間內(nèi)把GS電壓拉高或者拉低，就要給MOS管柵極更大的瞬間驅(qū)動電流。大家常用的PWM芯片輸出直接驅(qū)動MOS或者用三極管放大后再驅(qū)動MOS的方法，其實在瞬間驅(qū)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(qū)動芯片如TC4420來驅(qū)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電平輸入有關(guān)MOSFET的基本知識由此我們可以知道，如果想在更短的時MOSFET驅(qū)動芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)MOSFET驅(qū)動芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)MOS驅(qū)動電路設(shè)計需要注意的地方因為驅(qū)動線路走線會有寄生電感，而寄生電感和MOS管的結(jié)電容會組成一個LC振蕩電路，如果直接把驅(qū)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(chǎn)生很大的震蕩，導致MOS管急劇發(fā)熱甚至爆炸，一般的解決方法是在柵極串聯(lián)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。MOS驅(qū)動電路設(shè)計需要注意的地方因為驅(qū)動線路走線會有寄生電感MOS驅(qū)動電路設(shè)計需要注意的地方因為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GS之間并聯(lián)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(chǎn)生瞬間高壓擊穿MOS管的話，可以在GS之間再并聯(lián)一個18V左右的TVS瞬態(tài)抑制二極管，TVS可以認為是一個反應(yīng)速度很快的穩(wěn)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驅(qū)動電路設(shè)計需要注意的地方因為MOS管柵極高輸入阻抗的MOS管驅(qū)動電路參考MOS管驅(qū)動電路參考MOS管驅(qū)動電路的布線設(shè)計MOS管驅(qū)動線路的環(huán)路面積要盡可能小，否則可能會引入外來的電磁干擾驅(qū)動芯片的旁路電容要盡量靠近驅(qū)動芯片的VCC和GND引腳，否則走線的電感會很大程度上影響芯片的瞬間輸出電流MOS管驅(qū)動電路的布線設(shè)計MOS管驅(qū)動線路的環(huán)路面積要盡可能MOS管驅(qū)動電路布線參考MOS管驅(qū)動電路布線參考常見的MOS管驅(qū)動波形如果出現(xiàn)了這樣圓不溜秋的波形就等著核爆吧。。。有很大一部分時間管子都工作在線性區(qū)，損耗極其巨大。。一般這種情況是布線太長電感太大，柵極電阻都救不了你，只能重新畫板子常見的MOS管驅(qū)動波形如果出現(xiàn)了這樣圓不溜秋的波形就等著核爆常見的MOS管驅(qū)動波形高頻振鈴嚴重的毀容方波。。在上升下降沿震蕩嚴重，這種情況管子一般瞬間死掉。。跟上一個情況差不多，進線性區(qū)。。。BOOM!！原因也類似，主要是布線的問題常見的MOS管驅(qū)動波形高頻振鈴嚴重的毀容方波。。常見的MOS管驅(qū)動波形又胖又圓的肥豬波。。上升下降沿極其緩慢，這是因為阻抗不匹配導致的。。。芯片驅(qū)動能力太差或者柵極電阻太大。。果斷換大電流的驅(qū)動芯片，柵極電阻往小調(diào)調(diào)就OK了常見的MOS管驅(qū)動波形又胖又圓的肥豬波。。常見的MOS管驅(qū)動波形打腫臉充正弦的生于方波他們家的三角波驅(qū)動電路阻抗超大發(fā)了。。。。此乃管子必殺波。。解決方法同上常見的MOS管驅(qū)動波形打腫臉充正弦的生于方波他們家的三角波常見的MOS管驅(qū)動波形大眾臉型，人見人愛的方波。。高低電平分明，電平這時候可以叫電平了，因為它平。。。邊沿陡峭，開關(guān)速度快，損耗很小略有震蕩，可以接受，管子進不了線性區(qū)，強迫癥的話可以適當調(diào)大柵極電阻常見的MOS管驅(qū)動波形大眾臉型，人見人愛的方波。。常見的MOS管驅(qū)動波形方方正正的帥哥波~~無振鈴吳劍鋒無線性損耗的三無產(chǎn)品這就是最完美的波形了常見的MOS管驅(qū)動波形方方正正的帥哥波~~再給大家推薦一些驅(qū)動MOS的芯片TC4420：比較常規(guī)的一款驅(qū)動芯片，峰值電流6AMIC4452：引腳和TC4420完全兼容，但峰值電流9A，適合驅(qū)動一些大一點的MOS，也可以驅(qū)動小MOS以獲得極快的開關(guān)速度來擠效率（紋波可能會變大）IR2110：半橋自舉驅(qū)動，2A輸出，用來驅(qū)動半橋和全橋很好用，但IR2110并不是隔離芯片，所以需要注意布線和電路設(shè)計，防止高壓反灌回去燒掉主控再給大家推薦一些驅(qū)動MOS的芯片TC4420：比較常規(guī)的一款再給大家推薦一些驅(qū)動MOS的芯片TLP250：2A推挽輸出的光電耦合器，可以用來做隔離的MOS管驅(qū)動，但光耦延時較大，不建議用在50K以上的頻率，做H橋隔離驅(qū)動還是挺好用的。IXDD430：這個比較變態(tài)，30A的瞬間驅(qū)動電流，適合應(yīng)用在像13年國賽題那樣完全不考慮紋波只在乎效率的場合中，當然價格也十分感人，不到萬不得已不建議使用再給大家推薦一些驅(qū)動MOS的芯片TLP250：2A推挽輸出的拓