MOS管守旧关断:LC振荡电路及寄生参数-KIA MOS管
信息来历:本站 日期:2023-03-09
LC振荡电路
如图是最简略的LC震动电路,此中Ui=1V,L=1H,C=1F,按照拉普拉斯变更易得电容电压和输出电压的干系,Uc/Ui=1/(LCs2+1),将Ui=1/s代入有Uc(s)=1/(LCs3+s),因式分化可得Uc(s)=1/s-s/(s2+1/LC),反变更可得Uc(t)=1-cost,由此能够晓得Uc的角频次ω为1/√LC,并且带了巨细为Ui/Zr的直流偏置,此中Zr为LC电路的特点阻抗,Zr=√L/C;此时Uc的ω便是无阻尼震动角频次 ωn。
RLC振荡电路
按照拉普拉斯变更可得Uc/Ui=1/(LCs2+CRs+1),可知无阻尼震动角频次ωn=1/√LC,ζ=R/2·√(L/C),能够看出阻尼比是一个表现对旌旗灯号振荡障碍的参数,在LC电路中R=0,对振荡无障碍,是以输出为等幅振荡,在插手了R以后,输出波形逐步变为减幅振荡,对电容电压有Uc(t)=Ui-(Ui-Uc(0))coswt+IL(0)Zr·sinwt,能够懂得为电容电压初值只转变正弦份量幅值而不转变直流偏置,求导可得电感电流此中Zr=√(L/C)
由此可知阻尼比充足大时,能够使波形不发生振荡和超调。
MOS管各寄生电容参数阐发
起首咱们能够晓得MOS管高频下的模子以下图所示,此中Rg是驱动电路后加的,以后会有申明,Lg是栅极寄生电感,Cgd、Cds和Cgs别离为极间寄生电容。
看各类型号的MOSFET可知各寄生电容的参数,此中Ciss为输出电容,Ciss=Cgs+Cgd;Coss为输出电容,Coss=Cds+Cgd;Crss为反应电容。Crss=Cgd,并且这三个寄生参数首要与Vds有关。
若何懂得输出电容、输出电容和反应电容呢?
咱们都晓得GS是MOS管输出端,DS是MOS管输出端,当计较输出电容时,将输出Uds置0,此时DS两点短接,GS两点看出来能够获得Ciss=Cgs//Cgd=Cgs+Cgd,同理可得Coss=Cds//Cgd=Cds+Cgd,Cgd毗连着输出端和输出端,近似于反应电路里的反应通路,是以是反应电容。
MOS管守旧关断阐发
当gs两头接上守旧电压,若是不电阻Rg,会发生很强的振荡,是以必须增添栅极电阻Rg消弭这类振荡,可是电阻也不宜过大,过大的电阻会使守旧时候过慢,开关消耗增添,是以须要统筹统筹来挑选Rg的阻值。
比方:求MOS栅极驱动功率 P,假定开关频次f=10kHz,Qgs=28nC,驱动电路输出电压为U+=15V,
U-=-9V,以是输出功率P=(∫U+·i(t)dt+∫U-·i(t)dt)/Ts,此中第一个积分时候为0到DTs,第二个积分时候是DTs到Ts,可是电容的充电电荷是不异的,以是P=(U+·Q+U-·Q)/Ts=△UQf
当驱动正压时,经由过程Rgon和Lg给Cgs充电,假定输出正压Ui=15V,Rgon=20Ω,Lg=10nH,Cgs有手册可知≈5.1nF,仿真成果以下图所示
此时Vgs电压无超调,在0.5us时完成守旧,**Rgon便是用来调理开关速率,避免LC谐振,**对50kHz的开关频次,一个周期也便是20us,是以合适请求,固然咱们这是在抱负环境下的仿真,未斟酌到密勒平台等开关特征,但也能够定性完成阐发。
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