MOS管老炸是不是驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題

MOSFET簡(jiǎn)介

■MOSFET的全稱(chēng)為：metaloxidesemiconductorfield-effecttransistor，中文通常稱(chēng)之為，金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管.■MOSFET最早出現(xiàn)在大概上世紀(jì)60年代，首先出現(xiàn)在模擬電路的應(yīng)用?！龉β蔒OSFET在上世紀(jì)80年代開(kāi)始興起，在如今電力電子功率器件中，無(wú)疑成為了最重要的主角器件。MOSFET的簡(jiǎn)單模型MOSFET的一些主要參數(shù)■耐壓：通常所說(shuō)的VDS，或者說(shuō)是擊穿電壓。那么一般MOS廠家是如何來(lái)定義這個(gè)參數(shù)的呢？■上面這個(gè)例子顯示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓為0，Vds達(dá)到200V的時(shí)候，Id這個(gè)電流達(dá)到了250uA，這個(gè)時(shí)候認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到擊穿電壓?！霾煌膹S家對(duì)此定義略有不同，但是基本上來(lái)說(shuō)，當(dāng)電壓超過(guò)擊穿電壓，MOS的漏電流就會(huì)急劇上升。■導(dǎo)通電阻：■MOSFET在導(dǎo)通之后，其特性可以近似認(rèn)為是一個(gè)電阻■上面這個(gè)例子表示，在驅(qū)動(dòng)電壓為10V的時(shí)候，導(dǎo)通電阻為0.18歐姆■導(dǎo)通電阻的溫度關(guān)系：■MOS的導(dǎo)通電阻隨溫度上升而上升，下圖顯示該MOS的導(dǎo)通電阻在結(jié)溫為140度的時(shí)候，為20度時(shí)候的2倍?！鰧?dǎo)通閥值電壓：就是當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓到達(dá)該值之后，可認(rèn)為MOS已經(jīng)開(kāi)通?！錾厦孢@個(gè)例子，可以看到當(dāng)Vgs達(dá)到2-4V的時(shí)候，MOS電流就上升到250uA。這時(shí)候可認(rèn)為MOS已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)通?！鲵?qū)動(dòng)電壓和導(dǎo)通電阻，最大導(dǎo)通電流之間的關(guān)系■從下圖可以看到，驅(qū)動(dòng)電壓越高，實(shí)際上導(dǎo)通電阻越小，而且最大導(dǎo)通電流也越大■導(dǎo)通閥值電壓隨溫度上升而下降■MOSFET的寄生二極管■寄生二極管比較重要的特性，就是反向恢復(fù)特性。這個(gè)在ZVS，同步整流等應(yīng)用中顯得尤為重要?！鯩OSFET的寄生電容■這三個(gè)電容的定義如下：■MOS的寄生電容都是非線性電容，其容值和加在上面的電壓有關(guān)。所以一般的MOS廠家還會(huì)用另外一個(gè)參數(shù)來(lái)描述這個(gè)特性：■用電荷來(lái)描述MOSFET的驅(qū)動(dòng)技術(shù)■MOS雖然是電壓型驅(qū)動(dòng)，但是由于寄生電容的存在，必須要求驅(qū)動(dòng)電路提供一定的驅(qū)動(dòng)電流?！鲚^小的驅(qū)動(dòng)電流，會(huì)導(dǎo)致MOS的GS電壓上升緩慢，降低了開(kāi)關(guān)速度，提高了開(kāi)關(guān)損耗。■米勒電容Cgd■米勒電容雖然看起來(lái)很小，但是對(duì)驅(qū)動(dòng)的影響很大，特別在VDS比較高的場(chǎng)合。但是在ZVS和同步整流等應(yīng)用中，由于VDS會(huì)在驅(qū)動(dòng)上來(lái)之前，下降到零，就不存在這個(gè)問(wèn)題?！錾厦娴睦佣x驅(qū)動(dòng)能力為峰值電流（在特定條件下）■有些廠商就用內(nèi)阻來(lái)定義驅(qū)動(dòng)能力?！霎?dāng)IC本身的驅(qū)動(dòng)能力不足的時(shí)候，就需要外加驅(qū)動(dòng)電路來(lái)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，以達(dá)到快速開(kāi)關(guān)MOS的需求■1.采用分立器件，比如圖騰柱?！?.采用集成的驅(qū)動(dòng)IC.■MOSFET的低端（lowside）驅(qū)動(dòng)：■所謂低端驅(qū)動(dòng)，就是驅(qū)動(dòng)電路的參考地，就是MOS的S端?！龅投蓑?qū)動(dòng)，電路往往比較簡(jiǎn)單，除了驅(qū)動(dòng)能力之外，還是需要注意一些細(xì)節(jié)?！鯩OSFET的高端（HighSide)驅(qū)動(dòng)■很多情況下，MOSFET的S極并不是IC的參考地，比如BUCK開(kāi)關(guān)管，橋式電路的上管……■自舉驅(qū)動(dòng)，利用自舉電路，自動(dòng)抬升供電電壓。自舉的驅(qū)動(dòng)芯片種類(lèi)很多，但是需要注意其耐壓。■對(duì)于二極管整流的buck，自舉驅(qū)動(dòng)需要注意的問(wèn)題。■利用變壓器隔離驅(qū)動(dòng)：■對(duì)于浮地的MOS，或者和IC隔離的MOS，通?？梢圆捎米儔浩鞲綦x驅(qū)動(dòng)■變壓器隔離驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵：■變壓器隔離驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵考慮的問(wèn)題，就是變壓器的復(fù)位，比較常用是利用隔直電容來(lái)復(fù)位，但是需要注意的是，采用隔直電容之后，有可能變壓器傳遞的電壓幅度和占空比有關(guān)。需要考慮變壓器的變比?！鰧?duì)于跨初次級(jí)的驅(qū)動(dòng)變壓器，還需要考慮其耐壓的問(wèn)題?！隼煤?jiǎn)單倍壓電路來(lái)抬升驅(qū)動(dòng)電壓?！鱿聢D的驅(qū)動(dòng)電路，可以傳遞大占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而且可以讓驅(qū)動(dòng)電壓不下降?！龈糁彪娙輲?lái)的問(wèn)題：■由于隔直電容會(huì)儲(chǔ)存能量，所以在驅(qū)動(dòng)消失之后，隔直電容會(huì)和變壓器產(chǎn)生諧振，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路傳遞錯(cuò)誤的驅(qū)動(dòng)信號(hào)?！鰹榱私档瓦@個(gè)問(wèn)題的影響?？梢岳眠@些電阻來(lái)阻尼這個(gè)震蕩?！鰧?duì)具有隔直電容的驅(qū)動(dòng)電路，有些IC會(huì)植入softstop的功能：在關(guān)機(jī)時(shí)候，讓驅(qū)動(dòng)的占空比逐漸降低到0.■為了避免這個(gè)隔直電容帶來(lái)的問(wèn)題，可以采用無(wú)電容的變壓器驅(qū)動(dòng)電路?！鋈绻肐C直接驅(qū)動(dòng)變壓器，那么需要注意：■同步整流驅(qū)動(dòng)，需要注意邏輯的問(wèn)題■同步整流2個(gè)管子的驅(qū)動(dòng)關(guān)系為互補(bǔ)，但是當(dāng)主管長(zhǎng)時(shí)間