mosfet管驱动电路的设计资料
MOS管驱动电路的设计,闫力 生命信息与仪器工程学院,有关MOSFET的基本知识,一般认为MOSFET是电压驱动的，不需要驱动电流 然而，在MOS的G S两级之间有结电容存在，这个电容会让驱动MOS变的不那么简单,有关MOSFET的基本知识,如果不考虑纹波和EMI等要求的话，MOS管开关速度越快越好，因为开关时间越短，开关损耗越小，而在开关电源中开关损耗占总损耗的很大一部分，因此MOS管驱动电路的好坏直接决定了电源的效率 对于一个MOS管，如果把GS之间的电压从0拉到管子的开启电压所用的时间越短，那么MOS管开启的速度就会越快。与此类似，如果把MOS管的GS电压从开启电压降到0V的时间越短，那么MOS管关断的速度也就越快,有关MOSFET的基本知识,由此我们可以知道，如果想在更短的时间内把GS电压拉高或者拉低，就要给MOS管栅极更大的瞬间驱动电流。 大家常用的PWM芯片输出直接驱动MOS或者用三极管放大后再驱动MOS的方法，其实在瞬间驱动电流这块是有很大缺陷的。 比较好的方法是使用专用的MOSFET驱动芯片如TC4420来驱动MOS管，这类的芯片一般有很大的瞬间输出电流，而且还兼容TTL电平输入,MOSFET驱动芯片的内部结构,MOS驱动电路设计需要注意的地方,因为驱动线路走线会有寄生电感，而寄生电感和MOS管的结电容会组成一个LC振荡电路，如果直接把驱动芯片的输出端接到MOS管栅极的话，在PWM波的上升下降沿会产生很大的震荡，导致MOS管急剧发热甚至爆炸，一般的解决方法是在栅极串联10欧左右的电阻，降低LC振荡电路的Q值，使震荡迅速衰减掉。,MOS驱动电路设计需要注意的地方,因为MOS管栅极高输入阻抗的特性，一点点静电或者干扰都可能导致MOS管误导通，所以建议在MOS管G S之间并联一个10K的电阻以降低输入阻抗 如果担心附近功率线路上的干扰耦合过来产生瞬间高压击穿MOS管的话，可以在GS之间再并联一个18V左右的TVS瞬态抑制二极管，TVS可以认为是一个反应速度很快的稳压管，其瞬间可以承受的功率高达几百至上千瓦，可以用来吸收瞬间的干扰脉冲。,MOS管驱动电路参考,MOS管驱动电路的布线设计,MOS管驱动线路的环路面积要尽可能小，否则可能会引入外来的电磁干扰 驱动芯片的旁路电容要尽量靠近驱动芯片的VCC和GND引脚，否则走线的电感会很大程度上影响芯片的瞬间输出电流,MOS管驱动电路布线参考,常见的MOS管驱动波形,如果出现了这样圆不溜秋的波形就等着核爆吧。有很大一部分时间管子都工作在线性区，损耗极其巨大。 一般这种情况是布线太长电感太大，栅极电阻都救不了你，只能重新画板子,常见的MOS管驱动波形,高频振铃严重的毁容方波。 在上升下降沿震荡严重，这种情况管子一般瞬间死掉。跟上一个情况差不多，进线性区。BOOM!！原因也类似，主要是布线的问题,常见的MOS管驱动波形,又胖又圆的肥猪波。 上升下降沿极其缓慢，这是因为阻抗不匹配导致的。芯片驱动能力太差或者栅极电阻太大。 果断换大电流的驱动芯片，栅极电阻往小调调就OK了,常见的MOS管驱动波形,打肿脸充正弦的生于方波他们家的三角波 驱动电路阻抗超大发了。此乃管子必杀波。 解决方法同上,常见的MOS管驱动波形,大众脸型，人见人爱的方波。 高低电平分明，电平这时候可以叫电平了，因为它平。 边沿陡峭，开关速度快，损耗很小 略有震荡，可以接受，管子进不了线性区，强迫症的话可以适当调大栅极电阻,常见的MOS管驱动波形,方方正正的帅哥波 无振铃吴剑锋无线性损耗的三无产品 这就是最完美的波形了,再给大家推荐一些驱动MOS的芯片,TC4420：比较常规的一款驱动芯片，峰值电流6A MIC4452：引脚和TC4420完全兼容，但峰值电流9A，适合驱动一些大一点的MOS，也可以驱动小MOS以获得极快的开关速度来挤效率（纹波可能会变大 ） IR2110：半桥自举驱动，2A输出，用来驱动半桥和全桥很好用，但IR2110并不是隔离芯片，所以需要注意布线和电路设计，防止高压反灌回去烧掉主控,再给大家推荐一些驱动MOS的芯片,TLP250：2A推挽输出的光电耦合器，可以用来做隔离的MOS管驱动，但光耦延时较大，不建议用在50K以上的频率，做H桥隔离驱动还是挺好用的。 IXDD430：这个比较变态，30A的瞬间驱动电流，适合应用在像13年国赛题那样完全不考虑纹波只在乎效率的场合中，当然价格也十分感人，不到万不得已不建议使用,拓展知识,在中小功率全桥和半桥开关电源中常使用栅极驱动变压器来驱动MOS管 更大功率的开关电源和变频器一般使用悬浮驱动电路，需要多路隔离电源，采用光耦或者脉冲变压器传递驱动信号，电路比较复杂，但性能非常好 在驱动大功率MOS管的时候，需要注意米勒效应的影响 这次由于时间关系我不详细讲这几块了，大家可以自行了解下,说点题外话,很荣幸能和大家一起为电赛奋斗，我相信我们的努力不会白费，我们都是国一哥！,谢谢大家,
