MOS管,MOS管寄生参数,驱动电路

MOS管驱动电路详解

跟双极性晶体管比拟，普通以为使MOS管导通不须要电流，只需GS电压高于必然的值，就能够了。这个很轻易做到，可是，咱们还须要速率。

在MOS管的规划中能够看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，现实上便是对电容的充放电。对电容的充电须要一个电流，因为对电容充电刹时能够把电容当作短路，以是刹时电流会比拟大。挑选/设想MOS管驱动时第一要注重的是可供给刹时短路电流的巨细。

第二注重的是，遍及用于高端驱动的NMOS，导通时须若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)不异，以是这时辰栅极电压要比VCC大4V或10V。若是在统一个体系里，要获得比VCC大的电压，就要特地的升压电路了。良多马达驱动器都集成了电荷泵，要注重的是应当挑选适合的外接电容，以获得充足的短路电流去驱动MOS管。

上边说的4V或10V是经常操纵的MOS管的导通电压，设想时固然须要有必然的余量。并且电压越高，导通速率越快，导通电阻也越小。此刻也有导通电压更小的MOS管用在差别的范畴里，但在12V汽车电子体系里，普通4V导通就够用了。

MOS管寄生参数的影响与驱动电路剖析

咱们在操纵MOS管和设想MOS管驱动的时辰，有良多寄生参数，此中最影响MOS管开关机能的是源边感抗。寄生的源边感抗首要有两种来历，第一个就是晶圆DIE和封装之间的Bonding线的感抗，别的一个便是源边引脚到地的PCB走线的感抗（地是作为驱动电路的旁路电容和电源收集滤波网的前往途径）。在某些环境下，插手丈量电流的小电阻也能够发生额定的感抗。

源边感抗带来的影响以下面所写。

使得MOS管的开启提早和关断提早增添

因为存在源边电感，在开启和关段早期，电流的变更被拽了，使得充电和放电的时辰变长了。同时源感抗和等效输出电容之间会发生谐振（这个谐振是因为驱动电压的疾速变压构成的，也是咱们在 G端看到震动尖峰的缘由），咱们插手的门电阻Rg和外部的栅极电阻Rm城市按捺这个震动（震动的Q值很是高）。

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咱们须要插手的优化电阻的值能够经由进程上述的公式拔取，若是电阻过大则会引发G端电压的过冲（长处是加快了开启的进程），电阻太小则会使得开启进程变得很慢，加大了开启的时辰（固然G端电压会被按捺）。

园感抗别的一个影响是障碍Id的变更，当开启的时辰，初始时di/dt偏大，是以在原感抗上发生了较大压降，从而使得源点点位举高，使得Vg电压大局部加在电感下面，是以使得G点的电压变更减小，进而构成了一种均衡（负反应体系）。

别的一个首要的寄生参数是漏极的感抗，首若是有外部的封装电感和毗连的电感所构成。

在开启状况的时辰Ld起到了很好的感化（Subber接收的感化），开启的时辰因为Ld的感化，有用的限定了di/dt/（同时削减了开启的功耗）。在关断的时辰，因为Ld的感化，Vds电压构成较着的下冲（负压）并明显的增添了关断时辰的功耗。

直连电路最大挑衅是优化规划

现实上驱动器和MOS管普通分开很远，是以在源级到前往途径的环路上存在很大的感抗，即便咱们斟酌操纵地立体，那末咱们仿照照旧须要一段很粗的PCB线毗连源级和地立体。

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别的一个题目是大局部的集成芯片的输出电流都比拟小，因为因为节制频次较高，晶圆巨细遭到限定。同时外部功耗很高也致使了IC的本钱较高，是以咱们须要一些扩大分立的电路。

旁路电容的巨细

因为开启的刹时，MOS管须要接收大批的电流，是以旁路电容须要尽能够的切近驱动器电源端。

有两个电流须要咱们去斟酌：第一个是驱动器静态电流，它收到输出状况的影响。他能够发生一个和占空比相干的纹波。

别的一个是G极电流，MOS管守旧的时辰，充电电流时将旁路电流的能量传输至MOS管输出电容上。其纹波巨细可用公式来标明，最初两个可合在一路。

驱动器掩护

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若是驱动器输出级为晶体管，那末咱们还须要恰当的掩护来防止反向电流。普通为了本钱斟酌，咱们接纳NPN的输出级电路。NPN管子只能蒙受单向电流，高边的管子输出电流，低边的管子接收电流。在开启和封闭的时辰，无可防止的源感抗和输出电容之间的振荡使得电流须要高低两个标的目的都有通路，为了供给一条标的目的通路，低电压的肖特基二极管能够用来掩护驱动器的输出级，这里注重这两个管子并不能掩护MOS管的输出级（离MOS管较远），是以二极管须要离驱动器引脚很是近。