改進型加速MOS關斷

發布時間:2018/3/29 18:06:57 訪問次數:1396

51電子網公益庫存:: A01-C004-V01; 2.2UF250V; 9.5454MHZ; M02046-2B03-T; H0106032-0002; 1.0UFK; 0.5LUS24N12M; D01608C-105C; K0339014; O100056; V010061HR011BA06T; W01F05D24A; X01-03620-01; Y1144-5452ATV12; 2.5V2200UF

mosfet因導通內阻低、開關速度快等優點被廣泛應用于開關電源中。mosfet的驅動常根據電源ic和mosfet的參數選擇合適的電路。下面一起探討mosfet用于開關電源的驅動電路。http://startece2.51dzw.com

在使用mosfet設計開關電源時，大部分人都會考慮mosfet的導通電阻、最大電壓、最大電流。但很多時候也僅僅考慮了這些因素，這樣的電路也許可以正常工作，但并不是一個好的設計方案。更細致的，mosfet還應考慮本身寄生的參數。對一個確定的mosfet，其驅動電路，驅動腳輸出的峰值電流，上升速率等，都會影響mosfet的開關性能。

當電源ic與mos管選定之后，選擇合適的驅動電路來連接電源ic與mos管就顯得尤其重要了。

開關管開通瞬時，驅動電路應能提供足夠大的充電電流使mosfet柵源極間電壓迅速上升到所需值，保證開關管能快速開通且不存在上升沿的高頻振蕩。

開關導通期間驅動電路能保證mosfet柵源極間電壓保持穩定且可靠導通。

關斷瞬間驅動電路能提供一個盡可能低阻抗的通路供mosfet柵源極間電容電壓的快速泄放，保證開關管能快速關斷。

驅動電路結構簡單可靠、損耗小。

電源ic直接驅動是我們最常用的驅動方式，同時也是最簡單的驅動方式，使用這種驅動方式，應該注意幾個參數以及這些參數的影響。第一，查看一下電源ic手冊，其最大驅動峰值電流，因為不同芯片，驅動能力很多時候是不一樣的。第二，了解一下mosfet的寄生電容，如圖1中c1、c2的值。如果c1、c2的值比較大，mos管導通的需要的能量就比較大，如果電源ic沒有比較大的驅動峰值電流，那么管子導通的速度就比較慢。如果驅動能力不足，上升沿可能出現高頻振蕩，即使把圖 1中rg減小，也不能解決問題！ic驅動能力、mos寄生電容大小、mos管開關速度等因素，都影響驅動電阻阻值的選擇，所以rg并不能無限減小。http://startece2.51dzw.com

如果選擇mos管寄生電容比較大，電源ic內部的驅動能力又不足時，需要在驅動電路上增強驅動能力，常使用圖騰柱電路增加電源ic驅動能力。

這種驅動電路作用在于，提升電流提供能力，迅速完成對于柵極輸入電容電荷的充電過程。這種拓撲增加了導通所需要的時間，但是減少了關斷時間，開關管能快速開通且避免上升沿的高頻振蕩。

關斷瞬間驅動電路能提供一個盡可能低阻抗的通路供mosfet柵源極間電容電壓快速泄放，保證開關管能快速關斷。為使柵源極間電容電壓的快速泄放，常在驅動電阻上并聯一個電阻和一個二極管，其中d1常用的是快恢復二極管。這使關斷時間減小，同時減小關斷時的損耗。rg2是防止關斷的時電流過大，把電源ic給燒掉。

在第二點介紹的圖騰柱電路也有加快關斷作用。當電源ic的驅動能力足夠時，對圖 2中電路改進可以加速mos管關斷時間，用三極管來泄放柵源極間電容電壓是比較常見的。如果q1的發射極沒有電阻，當pnp三極管導通時，柵源極間電容短接，達到最短時間內把電荷放完，最大限度減小關斷時的交叉損耗。與圖3拓撲相比較，還有一個好處，就是柵源極間電容上的電荷泄放時電流不經過電源ic，提高了可靠性。http://startece2.51dzw.com

為了滿足如圖 5所示高端mos管的驅動，經常會采用變壓器驅動，有時為了滿足安全隔離也使用變壓器驅動。其中r1目的是抑制pcb板上寄生的電感與c1形成lc振蕩，c1的目的是隔開直流，通過交流，同時也能防止磁芯飽和。

除了以上驅動電路之外，還有很多其它形式的驅動電路。對于各種各樣的驅動電路并沒有一種驅動電路是最好的，只有結合具體應用，選擇最合適的驅動。在設計電源時，有上述幾個角度出發考慮如何設計mos管的驅動電路，如果選用成品電源，不管是模塊電源、普通開關電源、電源適配器等，這部分的工作一般都由電源設計廠家完成。

致遠電子自主研發、生產的隔離電源模塊已有近20年的行業積累，目前產品具有寬輸入電壓范圍，隔離1000vdc、1500vdc、3000vdc及6000vdc等多個系列，封裝形式多樣，兼容國際標準的sip、dip等封裝。同時致遠電子為保證電源產品性能建設了行業內一流的測試實驗室，配備最先進、齊全的測試設備，全系列隔離dc-dc電源通過完整的emc測試，靜電抗擾度高達4kv、浪涌抗擾度高達2kv，可應用于絕大部分復雜惡劣的工業現場，為用戶提供穩定、可靠的電源隔離解決方案。