設(shè)計(jì)一款N溝道MOSFET驅(qū)動(dòng)電路!超詳細(xì)!!
今天,小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)N溝道MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的有關(guān)報(bào)道,通過(guò)閱讀這篇文章,大家可以對(duì)MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)具備清晰的認(rèn)識(shí),主要內(nèi)容如下。
一、驅(qū)動(dòng)電路
驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù),就是將信息電子電路傳來(lái)的信號(hào)按照其控制目標(biāo)的要求,轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共端之間,可以使其開(kāi)通或關(guān)斷的信號(hào)。對(duì)半控型器件只需提供開(kāi)通控制信號(hào),對(duì)全控型器件則既要提供開(kāi)通控制信號(hào),又要提供關(guān)斷控制信號(hào),以保證器件按要求可靠導(dǎo)通或關(guān)斷。驅(qū)動(dòng)電路隔離技術(shù)一般使用光電耦合器或隔離變壓器(光耦合;磁耦合)。 [1]由于 MOSFET 的工作頻率及輸入阻抗高,容易被干擾,故驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有良好的電氣隔離性能,以實(shí)現(xiàn)主電路與控制電路之間的隔離,使之具有較強(qiáng)的抗干擾能力,避免功率級(jí)電路對(duì)控制信號(hào)的干擾。
優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)變換器性能的影響:
1.提高系統(tǒng)可靠性
2.提高變換效率(開(kāi)關(guān)器件開(kāi)關(guān)、導(dǎo)通損耗)
3.減小開(kāi)關(guān)器件應(yīng)力(開(kāi)/關(guān)過(guò)程中)
4.降低EMI/EMC
二、N溝道MOSFET驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)
本節(jié)描述一個(gè)N溝道MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的示例。
1、基本驅(qū)動(dòng)電路
圖2.1顯示了一個(gè)基本的MOSFET驅(qū)動(dòng)電路。在實(shí)際設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí),必須考慮被驅(qū)動(dòng)MOSFET的電容及其使用條件。
2、邏輯驅(qū)動(dòng)
由于把MOSFET作為開(kāi)關(guān)應(yīng)用(負(fù)載開(kāi)關(guān))的需求日益增長(zhǎng),MOSFET僅在電路工作時(shí)在電路中提供導(dǎo)電路徑,這樣可以降低電子設(shè)備的功耗。
3、 驅(qū)動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換
(1)將驅(qū)動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換為15V
圖2.3顯示了用數(shù)字邏輯驅(qū)動(dòng)MOSFET的示例。當(dāng)MOSFET不能在5V下驅(qū)動(dòng)時(shí),該電路來(lái)提高驅(qū)動(dòng)電壓。R2與柵極電阻R3串聯(lián)增加?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電阻,使MOSFET難以在飽和模式下驅(qū)動(dòng)。這降低了MOSFET的開(kāi)關(guān)速度,因此增加了開(kāi)關(guān)損耗。相反,減小R2導(dǎo)致在MOSFET關(guān)斷期間有較大的漏極電流ID流向驅(qū)動(dòng)電路,增加驅(qū)動(dòng)電路的功耗。
4、半橋或全橋的高端驅(qū)動(dòng)
圖2.5展示了如何在半橋或全橋配置中使用MOSFET。為了接通上管Q1,必須向其柵極施加較高電壓。
4.1、使用高壓器件和自舉電路(例如高壓IC)
圖2.5所示為一個(gè)使用高壓器件和自舉電路驅(qū)動(dòng)高邊器件的電路示例。開(kāi)關(guān)頻率是有限的,這取決于輸出電容和電平轉(zhuǎn)換器的損耗。
4.2、脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)(絕緣開(kāi)關(guān))
脈沖變壓器的使用無(wú)需單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電源。然而,它在驅(qū)動(dòng)電路的功耗方面具有缺點(diǎn)。脈沖變壓器有時(shí)用于將MOSFET與其驅(qū)動(dòng)器隔離,以保護(hù)驅(qū)動(dòng)電路免受MOSFET故障的影響。
圖2.6顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單電路的例子。本電路中齊納二極管的作用是快速?gòu)?fù)位脈沖變壓器。圖2.7所示的電路有一個(gè)額外的PNP晶體管,以提高開(kāi)關(guān)性能。
圖2.8所示電路有一個(gè)電容與一個(gè)脈沖變壓器串聯(lián),以便在MOSFET關(guān)斷期間向MOSFET施加反向偏置,從而提高開(kāi)關(guān)速度。由于電容阻斷了DC偏置,因此其還防止脈沖變壓器達(dá)到飽和點(diǎn)。
4.3、使用光耦和浮動(dòng)電源
光耦也可用于驅(qū)動(dòng)MOSFET柵極。光耦輸出需要單獨(dú)的電源。若要使用光耦驅(qū)動(dòng)半橋或全橋的高邊,則需要一個(gè)浮動(dòng)電源。
以上便是小編此次想要和大家共同分享的內(nèi)容,如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿(mǎn)意,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!