MOS管掩护电路图及MOS管防反接宁静办法详解-手艺经历-KIA MOS管
信息来历:本站 日期:2019-08-15
功率MOS管本身具备浩繁长处,可是MOS管具备较懦弱的蒙受短时过载才能,出格是在高频的操纵场所,以是在操纵功率MOS管对必须为其设想公道的掩护电路来进步器件的靠得住性。
功率MOS管掩护电路首要有以下几个方面:
因为接纳驱动芯片,其输出阻抗较低,间接驱动功率管会引发驱动的功率管疾速的守旧和关断,有能够造胜利率管漏源极间的电压震动,或有能够造胜利率管蒙受太高的di/dt而引发误导通。为避免上述景象的产生,凡是在MOS驱动器的输出与MOS管的栅极之间串连一个电阻,电阻的巨细普通拔取几十欧姆。
因为栅极与源极的阻抗很高,漏极与源极间的电压渐变会经由过程极间电容耦合到栅极而产生相称高的栅源尖峰电压,此电压会使很薄的栅源氧化层击穿,同时栅极很轻易堆集电荷也会使栅源氧化层击穿,以是要在MOS管栅极并联稳压管以限定栅极电压在稳压管稳压值以下,掩护MOS管不被击穿,MOS管栅极并联电阻是为了开释栅极电荷,不让电荷堆集。
固然漏源击穿电压VDS普通都很大,但若是漏源极不加掩护电路,一样有能够因为器件开关刹时电流的渐变而产生漏极尖峰电压,进而破坏MOS管,功率管开关速率越快,产生的过电压也就越高。为了避免器件破坏,凡是接纳齐纳二极管钳位和RC缓冲电路等掩护办法。
当电流过大或产生短路时,功率MOS管漏极与源极之间的电流会敏捷增添并跨越额外值,必须在过流极限值所划定的时候内关断功率MOS管,不然器件将被烧坏,是以在主回路增添电流采样掩护电路,当电流达到必然值,经由过程掩护电路封闭驱动电路来掩护MOS管。图1是MOS管的掩护电路,由此能够清晰的看出掩护电路的功效。

1.凡是环境下直流电源输出防反接掩护电路是利用二极管的单向导电性来结束防反接掩护。以下图1示:
这类接法简单靠得住,但当输出大电流的环境下功耗影响长短常大的。以输出电流额外值到达2A,如选用Onsemi的疾速规复二极管 MUR3020PT,额外管压降为0.7V,那末功耗最少也要到达:Pd=2A×0.7V=1.4W,如许功率低,发烧量大,要加散热器。
2.其余还能够用二极管桥对输出做整流,如许电路就永远有准确的极性(图2)。这些计划的错误谬误是,二极管上的压降会耗损能量。输出电流为2A时,图1中的电路功耗为1.4W,图2中电路的功耗为2.8W。
图1 一只串连二极管掩护体系不受反向极性影响,二极管有0.7V的压降
图2 是一个桥式整流器,不管甚么极性都能够一般功课,可是有两个二极管导通,功耗是图1的两倍。
MOS管防反接,益处便是压降小,小到几近能够疏忽不计。此刻的MOS管能够做到几个毫欧的内阻,假定是6.5毫欧,经由过程的电流为1A(这个电流已很大了),在他下面的压降只要6.5毫伏。
因为MOS管愈来愈自制,以是人们逐步起头操纵MOS管防电源反接了。
准确毗连时:刚上电,MOS管的寄生二极管导通,以是S的电位大要便是0.6V,而G极的电位,是VBAT,VBAT-0.6V大于UGS的阀值开启电压,MOS管的DS就会导通,因为内阻很小,以是就把寄生二极管短路了,压降几近为0。
电源接反时:UGS=0,MOS管不会导通,和负载的回路便是断的,从而保障电路宁静。
准确毗连时:刚上电,MOS管的寄生二极管导通,电源与负载构成回路,以是S极电位便是VBAT-0.6V,而G极电位是0V,PMOS管导通,从D流向S的电流把二极管短路。
电源接反时:G极是高电平,PMOS管不导通。掩护电路宁静。
毗连技能
NMOS管DS串到负极,PMOS管DS串到正极,让寄生二极管标的目的朝向准确毗连的电流标的目的。
感受DS流向是“反”的?
细心的伴侣会发明,防反接电路中,DS的电流流向,和咱们日常平凡操纵的电流标的目的是反的。
为甚么要接成反的?
操纵寄生二极管的导通感化,在刚上电时,使得UGS知足阀值请求。
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