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  • MOS管的柵極為什么要串接電阻
    • 發(fā)布時(shí)間:2024-12-18 18:57:16
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    MOS管的柵極為什么要串接電阻
    在開關(guān)電路、驅(qū)動電路中,MOS管的柵極經(jīng)常會串聯(lián)一個(gè)電阻,說實(shí)話很多伙伴并不喜歡,因?yàn)闀绊懶剩遣患佑趾苋菀渍袷帲喼庇謵塾趾?。那這個(gè)電阻到底有什么用?
    MOS管柵極 串接電阻
    第一是限制驅(qū)動電流,防止驅(qū)動電流過大,避免驅(qū)動芯片會因?yàn)轵?qū)動能力不足損壞。
    MOS管的開啟,是對各個(gè)電容進(jìn)行充電,在充電的瞬間電容相當(dāng)于短路,并且電流 非常大,驅(qū)動芯片無法承接這么大的電流,所以這個(gè)電阻就起到了一個(gè)限流與保護(hù)作用。
    但電阻阻值不能太大, 太大的話MOS管的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間會變長,這樣開關(guān)損耗就會增加了。
    第二個(gè)就是開頭講的它可以消除MOS管柵極的振蕩信號。
    MOS管柵極 串接電阻
    驅(qū)動芯片到MOS管的走線存在寄生電感,并且MOS管的內(nèi)部電機(jī)引線也會有電感,此外MOS管的極間是存在寄生電容的,因此MOS管的開關(guān)電路就等效于一個(gè)LC低通濾波電路。
    MOS管柵極 串接電阻
    其輸出與輸入的比值,就是增益。
    當(dāng)增益大于1時(shí),噪聲就被放大了。
    MOS管柵極 串接電阻
    它的諧振頻率點(diǎn)附近會產(chǎn)生較高的增益,如果沒有一個(gè)電阻引入,增益就會等于無窮大。
    而驅(qū)動信號又是頻率分量非常豐富的階躍信號,必定有諧振頻率點(diǎn)附近的信號,因此容易產(chǎn)生諧振,繼而產(chǎn)生振蕩。
    電阻的存在就是用來提供一個(gè)阻尼,吸收這樣的振蕩信號,串接電阻的阻值增大,諧振頻率點(diǎn)增益就會減小。一般阻值在10Ω左右即可,公式Rg>2(L/Cgs)^0.5。
    MOS管柵極 串接電阻
    那么,電阻的位置應(yīng)該是在驅(qū)動端還是MOS管端呢?
    在一些小功率MOS管電路,驅(qū)動端還是MOS管端其實(shí)都可以。但是對于大功率的MOS管開關(guān)電路,由于關(guān)斷時(shí)MOS管容易受到串?dāng)_,可能會產(chǎn)生誤操作,因此一般放在MOS管端。
    這里簡單說下:
    很多時(shí)候我們見到的開關(guān)電源與驅(qū)動電路,大部分柵極串聯(lián)電阻是放在MOS管端的。
    這時(shí)候我們需要考慮到阻抗匹配,需要將信號看作高速信號。
    高速信號:信號的上升沿小于6倍的傳輸延時(shí)。
    MOS管柵極 串接電阻
    不過一般情況下,柵極走線長度不會超過10cm,驅(qū)動電路的上升時(shí)間不會很小,因此不需要考慮成高速信號,也就不必放置到靠近源端IC。
    那么放置靠近MOS管有什么好處?
    MOS管柵極 串接電阻
    上圖的設(shè)置,對MOS管柵極而言,收取的信號并沒有太大區(qū)別。
    這是因?yàn)殡姼泻碗娮枋冀K串聯(lián),如果將其看成一個(gè)整體,阻抗就是R+jwL,這對電路而言是完全相同的。
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