MOS管(场效应管)驱动电路分析及注意事项

   时间:2020/3/26      阅读:3345   关键词:场效应管

MOS管设计开关电源或是马达驱动电路,我们经常考虑的是MOS(场效应管)的导通电阻,最大电压及电流因素,但是这并不是完美的设计,甚至在正式设计中是不被接受的。

MOS场效应管种类和结构

MOS(场效应管)= FET + JFET,可设计 增强型 + 耗尽型 + P沟道 + N沟道

最常用到的是:增强型的N沟道NMOS + 增强型的P沟道PMOS
增强型的N沟道NMOS)优势是:通电阻小 + 容易设计,因此在开关电源马达驱动 最常用;

MOS(场效应管)有三个管,分别是GSD,三个管脚之间存在寄生电容,制造工艺限制寄生电容会让设计及选择驱动电路时会复杂一些;
MOS(场效应管)的漏极和源极之间有一个寄生二极管,我们把它叫作体二极管,在驱动感性负载(如马达)中此二极管非常重要的,但此二极管在集成电路芯片内部是没有的

 

MOS管(场效应管)的导通特性
导通(作为开关)指的是开关闭合
NMOS管:Vgs > 一定的值,即可导通,用于:源极接地低端驱动),栅极电压4V10V

PMOS管:Vgs < 一定的值,  即可导通,用于:源极接VCC(高端驱动);

劣势:导通电阻大替换种类少价格贵,即很少应用于高端驱动,一般都选择NMOS管;

 

开关MOS管(场效应管损失

MOS(场效应管)导通后有导通电阻,因此电流会消耗能量,即称之导通损耗,所以设计的时候会选择MOS(场效应管)导通电阻小的,来减少这种导通损耗

MOS(场效应管)开关损失是:MOS(场效应管)两端电压下降有一个过程,电流上升有一个过程,这个时间损失电压电流乘积,即:损失电压X 损失电流= 开关损失开关损失 >导通损失,开关频率越快,损失也越大);

降低开关损失方法:缩短开关时间减小导通时损失),缩短开关时间减小单位时间内开关次数

 

MOS管(场效应管驱动

MOS(场效应管)驱动:对GSGD寄生电容充放电

而充电时电流,对电容充电瞬间可看作短路,此瞬间电流很大,因此选用或设计此驱动注意事项如下:
1.提供瞬间短路电流大小

2.NMOS用于高端驱动时,导通需栅极电压 > 源极电压,高端驱动MOS管导通时源极电压 = 漏极电压(VCC,此时栅极电压 > VCC  4V10V,如果马达驱动器集成电荷泵,应选合适外接电容,有足够短路电流去驱动MOS(场效应管);

4V10VMOS管常用导通电压设计时应有一定余量电压导通速度导通电阻越小,现已经有更小导通电压MOS(场效应管)在使用,如:12V汽车电子系统,使用4V导通

 

MOS管(场效应管应用电路

优势:开关特性好

应用领域:开关电源马达驱动照明调光

 

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