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MOS管柵極串聯(lián)電阻作用介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2022-08-18 15:35:12
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MOS管柵極串聯(lián)電阻作用介紹
MOS管 柵極電阻 串聯(lián)
1、如果沒有柵極電阻,或者電阻阻值太小
MOS導(dǎo)通速度過快,高壓情況下容易擊穿周圍的器件。
2、柵極電阻阻值過大
MOS管導(dǎo)通時(shí),Rds會(huì)從無窮大將至Rds(on)(一般0.1歐姆級(jí)或者更低)。柵極電阻過大時(shí),MOS管導(dǎo)通速度過慢,即Rds的減小要經(jīng)過一段時(shí)間,高壓時(shí)Rds會(huì)消耗大量功率,導(dǎo)致MOS管發(fā)燙。過于頻繁地導(dǎo)通會(huì)使熱量來不及發(fā)散,MOS溫度迅速升高。
3、在高壓下,PCB的設(shè)計(jì)也需要注意。柵極電阻最好緊靠柵極,并且導(dǎo)線不要與母線電壓平行分布。否則母線高壓容易耦合至下方導(dǎo)線,柵極電壓過高擊穿MOS管。
MOS管柵極串聯(lián)電阻作用的研究
與反向并聯(lián)的二極管一同構(gòu)成硬件死區(qū)電路
MOS管 柵極電阻 串聯(lián)
驅(qū)動(dòng)電路電壓源為mos結(jié)電容充電時(shí)經(jīng)過柵極電阻,柵極電阻降低了充電功率,延長(zhǎng)了柵極電容兩端電壓達(dá)到mos管開啟電壓的速度;結(jié)電容放電時(shí)經(jīng)過二極管,放電功率不受限制,故此情況下mos管開啟速度較關(guān)斷速度慢,形成硬件死區(qū)。
限流
當(dāng)使用含內(nèi)部死區(qū)的驅(qū)動(dòng)或不需要硬件死區(qū)時(shí),是否可以省去柵極電阻呢?答案是不行。
當(dāng)開啟mos管為結(jié)電容充電瞬間,驅(qū)動(dòng)電路電壓源近似短接到地,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電驢電壓源等價(jià)電源內(nèi)阻較小時(shí),存在過流燒毀驅(qū)動(dòng)(可能是三態(tài)門三極管光耦甚至是單片機(jī)不能短接到地的io口等等)的風(fēng)險(xiǎn)。
消除振鈴
同時(shí),由于pcb布線電感、布線電阻和結(jié)電容構(gòu)成構(gòu)成LCR震蕩,在布線電阻R及電壓源輸出阻抗較小的一般情況下,mos管柵極電壓波動(dòng)可能十分明顯,造成振鈴現(xiàn)象使mos管開啟不穩(wěn)定。在柵極串接一個(gè)阻值合適的電阻,可減小震蕩的波動(dòng)幅度,降低mos管開啟不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。
綜上所述:
1)如果需要使用基于二極管和電阻的純硬件死區(qū),在二極管一側(cè)還需要考慮增加一個(gè)合適阻值的電阻來限制振鈴等現(xiàn)象。
2)如果需要使用基于二極管和電阻的純硬件死區(qū),在結(jié)電容較小時(shí),可以考慮在gs兩端并聯(lián)一顆合適大小的電容,與寄生電感和走線、電源阻抗一同形成時(shí)長(zhǎng)精確可調(diào)的死區(qū)。
4)某些型號(hào)的mos管自帶柵極電阻 或 允許柵極dV/dt無窮大(一般手冊(cè)會(huì)特別強(qiáng)調(diào),這是賣點(diǎn)),驅(qū)動(dòng)給的開啟電壓很大,即使已經(jīng)發(fā)生振鈴mos管也不會(huì)振蕩開啟/關(guān)閉。
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