1. MOSFET
    +关注
    关注 24
    文章 1034
    浏览量 109025
  2. 驱动电路
    +关注
    关注 13
    文章 497
    浏览量 51143
  3. pnp
    pnp
    +关注
    关注 0
    文章 27
    浏览量 30724

MOSFET栅极应用电路作用与驱动电路解析

半导体动态 2018-01-05 09:14 次阅读
概述 MOSFET是一种常见的电压型控制器件,具有开关速度快、高频性能、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、安全工作区域(SOA)宽等一系列的优点,因此被广泛的应用于开关电源、电机控制、电动工具等各行各业。栅极做为MOSFET本身较薄弱的环节,如果电路设计不当,容易造成器件甚至系统的失效,因此发这篇文章将栅极常见的电路整理出来供大家参考讨论,也欢迎大家提出自己的观点。 MOSFET栅极电路常见的作用有以下几点。 1:去除电路耦合进去的噪音,提高系统的可靠性。
2:加速MOSFET的导通,降低导通损耗。
3:加速MOSFET的关断,降低关断损耗。
4:降低MOSFET DI/DT,保护MOSFET同时抑制EMI干扰。
5:保护栅极,防止异常高压条件下栅极击穿。
6:增加驱动能力,在较小的信号下,可以驱动MOSFET。
上面是我能想到的栅极电路的作用。欢迎大家将自己想到的也补充进来,下来我会将相应的电路也贴上来,供大家讨论。 首先说一下电源IC直接驱动,下图是我们最常用的直接驱动方式,在这类方式中,我们由于驱动电路未做过多处理,因此我们进行PCB LAYOUT时要尽量进行优化。如缩短IC至MOSFET的栅极走线长度,增加走线宽度,尽量将Rg放置在离MOSFET栅极较进的位置,从而达到减少寄生电感,消除噪音的目的. 1、直接驱动 首先说一下电源IC直接驱动,下图是我们最常用的直接驱动方式,在这类方式中,我们由于驱动电路未做过多处理,因此我们进行PCB LAYOUT时要尽量进行优化。如缩短IC至MOSFET的栅极走线长度,增加走线宽度,尽量将Rg放置在离MOSFET栅极较进的位置,从而达到减少寄生电感,消除噪音的目的。 当然另一个问题我们得考虑,那就是PWM CONTROLLER的驱动能力,当MOSFET较大时,IC驱动能力较小时,会出现驱动过慢,开关损耗过大甚至不能驱动的问题,这点我们在设计时需要注意。 2、IC内部驱动能力不足时 当然,对于IC内部驱动能力不足的问题我们也可以采用下面的方法来解决。 这种增加驱动能力的方式不仅增加了导通时间,还可以加速关断时间,同时对控制毛刺及功率损耗由一定的效果。当然这个我们在LAYOUT时要尽量将这两个管子放的离MOSFET栅极较近的位置。这样做的好处还有减少了寄生电感,提高了电路的抗干扰性。 3、增加MOSFET的关断速度 如果我们单单要增加MOSFET的关断速度,那么我们可以采用下面的方式来进行。 关断电流比较大时,能使MOSFET输入电容放电速度更快,从而降低关断损耗。大的放电电流可以通过选择低输出阻抗的MOSFET或N沟道的负的截止的电压器件来实现,最常用的就是加加速二极管。 栅极关断时,电流在电阻上产生的压降大于二极管导通压降时,这时二极管会导通,从而将电阻进行旁路,导通后,随着电流的减小,二极管在电路中的作用越来越小,该电路作用会显著的减小MOSFET关断的延迟时间。 当然这个电路有一定的缺点,那就是栅极的电流仍然需要留过IC内部的输出驱动阻抗,这有什么办法解决呢? 下面来讲讲PNP加速关断驱动电路。 4、PNP加速关断驱动电路 再来谈以下PNP加速关断电路 PNP加速关断电路是目前应用最多的电路,在加速三级管的作用下可以实现瞬间的栅源短路,从而达到最短的放电时间,之所以加二极管一方面是保护三级管基极,另一方面是为导通电流提供回路及偏置,该电路的优点为可以近似达到推拉的效果加速效果明显,缺点为栅极由于经过两个PN节,不能是栅极真正的达到0伏。 5当源极输出为高电压时的驱动 当源极输出为高电压的情况时,我们需要采用偏置电路达到电路工作的目的,既我们以源极为参考点,搭建偏置电路,驱动电压在两个电压之间波动,驱动电压偏差由低电压提供,如下图所示。 当然,这个图有点问题,不知道有没有哪位大侠看出来? 其实问题就是“驱动电源”需要悬浮,要以MOS的源极共“地(给大家加深印象) 这个是正确的图纸。供各位参考 6、满足隔离要求的驱动 为了满足安全隔离的要求或者提供高端浮动栅极驱动经常会采用变压器驱动。这种驱动将驱动控制和MOSFET进行了隔离,可以应用到低压及高压电路中去,如下图所示 变压器驱动说白了就是隔离驱动,当然现在也有专门的驱动IC可以解决,但变压器驱动有自己的特点使得很多人一直在坚持用。 图中耦合电容的作用是为磁化的磁芯提供复位电压,如果没有这个电容,会出现磁饱和。 与电容串联的电阻的作用是为了防止占空比突然变化形成LC的震荡,因此加这个电阻进行缓解。 7、自举逆变图 下面是一个实际的自举逆变图,供参考。

半导体动态 技术专区

  1. 关于硬件供电的模拟与数字信号的问题及建议
  2. 汽车座舱交互方式迎来变革期,或成为鸿运国际手机版发展创新突破口!
  3. 电子人都想要的2017年度电子行业与技术年终总结报告
  4. 电子发烧友微信公众号粉丝卡片晒图领资料,还有500元京东E卡等你抱走!
  5. 示波器使用技巧,就应该这么用!
关注电子发烧友微信
有趣有料的资讯及技术干货
下载发烧友APP
打造属于您的人脉电子圈
关注发烧友课堂
锁定最新课程活动及技术直播
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

MOSFET选型经验分享:经典案例教你10步法

似乎选取功率MOSFET的耐压对于很多工程师来说是最容易的一件事情,因为设计的电子系统输入电压是相对....
的头像 21ic电子网 发表于 02-10 04:44 次阅读 0条评论
MOSFET选型经验分享:经典案例教你10步法

MOSFET芯片缺货潮涨势分析与应对措施

据市场分析,MOSFET芯片缺货的趋势将持续蔓延,也就是说MOSFET涨价模式即将开启。据悉芯片调价....
发表于 02-06 14:33 次阅读 0条评论
MOSFET芯片缺货潮涨势分析与应对措施

半导体激光器驱动电路设计(两款半导体电路设计)

半导体激光器(LD)具有体积小、重量轻、转换效率高、工作寿命长等优点,在工业、军事、医疗等领域得到了....
发表于 02-01 10:30 次阅读 0条评论
半导体激光器驱动电路设计(两款半导体电路设计)

反激式转换器工作原理以及反激开关MOSFET源极流出的电流波形转折点的分析

反激式转换器在正常工作情况下,当MOSFET关断时,初级电流(id)在短时间内为 MOSFET的Co....
的头像 硬件十万个为什么 发表于 01-31 16:13 次阅读 0条评论
反激式转换器工作原理以及反激开关MOSFET源极流出的电流波形转折点的分析

关于MOS管寄生参数的影响和其驱动电路要点

由于存在源边电感,在开启和关段初期,电流的变化被拽了,使得充电和放电的时间变长了。同时源感抗和等效输....
发表于 01-31 11:54 次阅读 0条评论
关于MOS管寄生参数的影响和其驱动电路要点

对MOSFET与IGBT详细的区别分析以及举例说明

本文将对一些参数进行探讨,如硬开关和软开关ZVS (零电压转换) 拓扑中的开关损耗,并对电路和器件特....
的头像 宽禁带半导体技术创新联盟 发表于 01-31 09:07 次阅读 0条评论
对MOSFET与IGBT详细的区别分析以及举例说明

反激开关MOSFET源极流出的电流精细剖析

大家都知道这个尖峰是开关MOS开通的时候出现的,根据反激回路,Ids电流环为Vbus经变压器原边、然....
的头像 电源研发精英圈 发表于 01-25 09:23 次阅读 2条评论
反激开关MOSFET源极流出的电流精细剖析

浅谈MOSFET与三极管的ON状态区别

MOSFET和三极管,在ON 状态时,MOSFET通常用Rds,三极管通常用饱和Vce。那么是否存在....
发表于 01-22 07:21 次阅读 0条评论
浅谈MOSFET与三极管的ON状态区别

光宇睿芯刘建朝:“新能源产品中不可或缺的MOSFET

刘建朝表示,MOSFET领域,目前主要呈现五大趋势:一是小信号MOSFET(小于1.5A);二是单体....
的头像 高工锂电 发表于 01-21 09:00 次阅读 0条评论
光宇睿芯刘建朝:“新能源产品中不可或缺的MOSFET

GaN功率电子分立器件产品类型的简介以及其特点和优势分析

氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄。氮化镓具有宽的直接带隙、强的原子键、....
的头像 GaN世界 发表于 01-18 15:36 次阅读 0条评论
GaN功率电子分立器件产品类型的简介以及其特点和优势分析

8英寸晶圆代工价格今年第一季预计调涨5~10%

2017年上半年8英寸晶圆厂整体的需求较平缓。随着第三季旺季需求显现,加上8英寸晶圆代工短期难再大幅....
的头像 半导体行业观察 发表于 01-16 15:54 次阅读 0条评论
8英寸晶圆代工价格今年第一季预计调涨5~10%

接近开关npn与pnp的区别

如果plc输入的com接电源负极,就选npn的,如果plc输入的com端接电源的正极,就选pnp的。....
发表于 01-16 15:53 次阅读 0条评论
接近开关npn与pnp的区别

如何区分NPN和PNP电路,两者又有什么联系?

NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同,说得专业一点,就是极性问题。 NPN 是用 BE 的电....
的头像 半导体动态 发表于 01-12 09:08 次阅读 0条评论
如何区分NPN和PNP电路,两者又有什么联系?

对NPN和PNP区别的详细分析

NPN 是用 B→E 的电流(IB)控制 C→E 的电流(IC),E极电位最低,且正常放大时通常C极....
的头像 玩转单片机 发表于 01-09 15:16 次阅读 0条评论
对NPN和PNP区别的详细分析

高压电源新型预稳压器设计方案推荐

讨论几种设计故障容受型电源的方法,其中包括新的预稳压器拓扑结构,该结构可简化电路设计及元件选择。 对....
的头像 电子设计 发表于 01-09 07:05 次阅读 0条评论
高压电源新型预稳压器设计方案推荐

MOS管为何会被静电击穿,我们又该如何应对?

MOS管一个ESD敏感器件,它本身的输入电阻很高,而栅源极间电容又非常小,所以极易受外界电磁场或静电....
的头像 电源联盟 发表于 01-08 10:13 次阅读 0条评论
MOS管为何会被静电击穿,我们又该如何应对?

采用自举升压电路,设计了一种BiCMOS Totem结构的驱动电路

结论 本文采用自举升压电路,设计了一种BiCMOS Totem结构的驱动电路。该电路基于Samsun....
的头像 传感器技术 发表于 01-08 09:27 次阅读 0条评论
采用自举升压电路,设计了一种BiCMOS Totem结构的驱动电路

MOSFET厂大中据传酝酿将从本季起调涨报价 尼克森、富鼎也将全面跟进

2018年,金属氧化物半导体场效应电晶体管(MOSFET)仍旧是市场上炙手可热的产品,目前MOSFE....
的头像 宽禁带半导体技术创新联盟 发表于 01-06 09:07 次阅读 0条评论
MOSFET厂大中据传酝酿将从本季起调涨报价 尼克森、富鼎也将全面跟进

详细剖析继电器和驱动电路原理

继电器是具有隔离功能的自动开关元件,广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电了设备中....
的头像 电子设计 发表于 01-06 07:40 次阅读 0条评论
详细剖析继电器和驱动电路原理
鸿运国际手机版