图文详解功率MOSFET的驱动电理性负载-KIA MOS管

本文先容了接纳外表贴装封装设想LITTLEFOOT?功率MOSFET的进程。它描写了功率MOSFET的驱动电理性负载，大众栅极驱动器和磁盘驱动器利用和大众栅极级的驱动电容性负载。

规范概述的8引脚SOIC封装（图1）具备铜引线框架，可最大程度地进步热通报，同时坚持与现有外表贴装手艺的完整兼容性。互补的n通道和p通道Si9942DY LITTLE FOOT器件可用于间接驱动电理性负载，比方电念头，螺线管和继电器，或用作低阻抗缓冲器来驱动较大功率的MOSFET或其余电容性负载。

小脚包装尺寸

小脚装备在各类高压电念头驱动利用中供给了可丈量的上风。在计较机硬盘中，诸如磁道密度，寻道时候和功耗之类的关头特点与主轴机电和磁头致动器驱动电路的效力间接相干。

磁盘驱动器必须从计较机体系供给的高压电源（传统上，稳压杰出的12 V电源）中获得最大的电念头机能。庞杂的全功效便携式计较机的呈现带来了电池驱动体系（和5V操纵）的新机能希冀。

Si9942DY还能够在功率转换利用顶用作缓冲级，以在古代设想中利用的高频下驱动高电容功率MOSFET栅极。

比方，经由过程利用Si9942DY来缓冲高效CMOS PWM节制器的输入，能够以大于1 MHz的速度有用地切换跨越3000 pF的电容负载。这类开关才能极大地扩大了CMOS开关形式IC的输入功率规模。

驱动理性负载

当利用功率MOSFET驱动理性负载时，不然能够会引发主要存眷的几个参数变得很是主要。理性负载的一个特点是反激能量。当电感器驱动电流间断时，除非利用二极管钳位电压并使理性反激电流续流，不然会致使破坏的反激电压。

每一个功率MOSFET都包罗一个疾速规复的本征二极管，可用作感到反激能量的靠得住而有用的钳位。在利用MOSFET反向特征时出格主要的是其固有的二极管规格-V SD（反向源极-漏极电压，即二极管正向压降）和t rr（反向规复时候）。

经由过程二极管钳位环流的反激电流即是电念头电流，该电流在电念头加快或制动时代到达其最大程度。

虽然钳位二极管中的功率消耗（V SD乘以再轮回电流）仅占占空比的一小局部，但若是正向压降过大，则能够对MOSFET的全体发烧做出严重进献。

在MOSFET的最大（持续）正向漏极电流额外值下，每一个半桥的n沟道和p沟道器件都划定了最大正向压降1.6V。

钳位感到反激能量

当驱动器在统一途径中从头启用时，虽然反激电流仍在绝对的钳位二极管中轮回，但必须在二极管规复并禁止电压之前停止从头组合（图2）。

钳位感到反激能量

通用门驱动

同时导通的罕见缘由是将p沟道和n沟道栅极毗连在一路并从大众逻辑旌旗灯号驱动它们。虽然这对电容性负载或较低电压体系能够是完整可接受的栅极驱动体例，但当以跨接桥的体例驱动12 V的电理性负载时，能够会致使过大的穿插电流。

若是栅极被共同驱动，则将获得准确的输入状况。可是，如许做的价格是，当大众栅极电压在约莫2 V（n通道阈值电压）和8 V（12 V减去p通道阈值电压）之间转换时，由于两个器件都局部导通而引发的电流尖峰的价格）。

磁盘驱动器利用

将双MOSFET与p沟道和n沟道器件共同利用，能够利用最简略的栅极驱动电路，由于两个栅极都能够接地或12 V电源。

凡是用于驱动主轴机电（图3）或磁头致动器（图4）各相的半桥间接由由不异12 V电源供电的规范CMOSlogic器件的输入间接驱动。

虽然CMOS逻辑器件的绝对较高的输入阻抗不会充足硬地驱动半桥的电容性栅极以到达最大开关速度，但这类组合将供给充足快的转换速度，从而致使可容忍的开关消耗。

用较低阻抗的驱动器驱动功率MOSFET栅极将致使更快的过渡速度并进一步削减开关消耗。可是，设想职员凡是自愿在开关消耗和增添的EMI / RFI之间获得均衡。在扭转磁盘驱动器存储器中，这特别值得存眷。

12V，三相永磁无刷电念头驱动器

12V H桥履行器驱动器

潜水电容负载

高效CMOS器件是功率MOSFET低消耗功率处置才能的天然补充。可是，CMOS输入具备绝对较高的阻抗，而功率MOSFET栅极具备较高的电容性。若是须要高频，则必须利用某种范例的栅极驱动缓冲器。栅极电容很轻易由规范CMOS输入驱动，而单级互补对则增添了最小的提早。

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