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前进电路的开关速度有几种简略手艺办法?

信息来历:本站 日期:2017-08-24 

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栅极驱动的优化
     以下几种简略的手艺办法能够也许也许也许也许有效前进电路的开关速度,这便是栅极驱动的优化(图5. 80)。凡是状态下,为了前进电源的利用率,功率开关老是守旧的时候远比封闭的时候要长,耽误关断时候就显得尤其火急,以是栅极驱动的简略优化也多数是针对前进关断速度遏制的。

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    对高频旌旗灯号而言,栅极和源极到驱动节制电路的引线和RG的寄生电感对开关速度都是有影响的,图5.80 (a)所示电路使一个小容量的电容与上述寄生电感并联,相称于对驱动旌旗灯号遏制了相位校订,因此有益于外关速度的前进。

     栅极电阻首要用来按捺寄生振荡,可是会影响开关速度.图5. 80(b)中的D1在关断时能够也许也许也许消除RG带来的大部分影响,因此能够也许也许也许相对(守旧)前进关断速度。1N4148合用于栅山顶颠峰值电流150mA以下的利用,300mA摆布时能够也许也许也许也许换用BAS40之类的肖特基二极管。


    图5. 80(c)所示电路是今朝最为经常使用的驱动优化电路,出格是对只要正向驱动旌旗灯号电平而不负向的栅极驱动旌旗灯号的状态,这类电路出格有效。PNP晶体管的基极电平低于发射极时导通,反之关断。因此在VMOS关断时,Q2会速导通而加快VMOS的关断,D2则为栅极的正向驱动旌旗灯号供给通道,也能够也许也许也许保护Q2的基极—发射极不被自己的结电容充放电而击穿。这类电路接纳了有源器件Q2,能够也许也许也许供给相比大的放电电流通道,还能够也许也许也许短路Q1栅极与源极之间的寄生电感,禁止Q1栅极的泄放能量反映到驱动电路。假设将D2视为一个只要开关服从的NPN晶体管,D2与Q2理论上组成了一个“图腾柱”电路,其上风就不必赘言了吧。这类电路的缺少的地方是,Q1的栅极与源极间的电压并不能被拉低到OV,影响开关速度的进一步前进。

    图5. 80(d)所示电路是接纳NPN晶体管的关断加快电路,Q2与图5. 80 (c)的Q2的服从不异。因为是NPN管,以是用Q3组成一个与Q1栅极驱动旌旗灯号反相的自偏置电路,使Q2在Q1关断时守旧。在Q1守旧的驱动旌旗灯号来临 时,驱动电流同时对C5充电,此时的C5相称于短途径,将R2短路,驱动旌旗灯号也  同时送到Q3的基极,使Q3导通,将Q2封闭。当C5充电实现时,恰好是Q1起头关断的初步,Q3封闭,Q2从R1获得偏置而导通,将Q1的栅极与源极近乎短路,加快其关断的进程。R2为C5放电供给通道,C5放电等待下一个开关周期的到来。Q2在Q1守旧时代会花费驱动电流,在Q1关断时因为C5的放电又会拖长Ql的关断提早时候。不过这类电路的上风是,在体系上电时代,能够也许也许也许对峙Q1的关断,这是因为C5的充电时候是牢固的,在体系上电时代,因为电源电压偏低,驱动电压也偏低,C5的充电时候耽误,Q3的导通也会提早以致会不导通,此时的驱动旌旗灯号会因为Q2的导通而生效。

    当驱动节制电路能够也许也许也许输出相互反相的两路驱动旌旗灯号时,图5. 80(e)所示电路是更加抱负的一种加快电路,Q1是主开关,Q2足加快关断的VMOS,明显Q2只要求相比低的电压规格便可,它的饱和导通电阻引起的压降就的确能够也许也许也许也许忽视,因此这个电路能够也许也许也许将Q1的栅极拉低至0V。不过,Q2的输出电容和Q1的输出电容是并联的,这明显会增大Q1的等效输出电容,拖慢开关速度。

    RG对驱动机能的影响,咱们曾多次描画过,除此以外,栅极驱动旌旗灯号对开关速度也有必然的影响(表5.8)。


    从上表中的内容能够也许也许也许也许左证以下值得咱们存眷的论断:
    (1)本书的第3章曾指出VGSS远不止于手册给出的±20V,遏制理论测定并留有适合的裕量,挑选相比高的VGS是利大于弊的。         (2)VGS增添能够也许也许也许增添VMOS的饱和深度,可是大于15V今后,对饱和压降的影响也是微不足道的。
     (3)反向偏置电压的相对值也是越高越有益,通俗举荐的数值是—5~—15V,理论上,假设必定是安然的,—20V也许更加适合。         (4)表面上看,RG仿佛是取相比小的值有益,但理论上减小FWD(续流二极管)关断时的电压变更速度dv/dt的题目更加首要,在源极无限流电阻时,还能增添源极限流电阻的反映感化,前进VMOS的不变性。因此当开关功耗不是首要抵触时,应当挑选相比大的RG。因此高压利用场合就应当挑选相比大的RG值。


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