MOSFET的驱动技术有哪些?
内容提要
MOSFET是电力电子功率器件中常用的重要电子器件,主要参数包括耐压、导通电阻和导通阀值电压。驱动技术包括米勒电容、自举驱动和变压器隔离驱动。低端驱动和高端驱动有不同的注意事项,同步整流驱动需要注意逻辑问题,而并联驱动要保证驱动线对称。
延伸解读
驱动能力不足的应对策略
文章指出,MOSFET虽为电压型驱动,但寄生电容的存在要求驱动电路提供足够的电流。较小的驱动电流会导致GS电压上升缓慢,降低开关速度并提高开关损耗。当IC本身的驱动能力不足时,可采用分立器件(如图腾柱)或集成驱动IC来增强驱动能力,以满足快速开关的需求。
高端驱动与自举电路的关键点
高端驱动中,MOS的S极并非IC的参考地,常见于BUCK开关管和桥式电路的上管。自举驱动能自动抬升供电电压,但需注意其耐压。对于二极管整流的BUCK电路,自举驱动有特定问题需留意。变压器隔离驱动则适用于浮地或隔离的MOS,其关键考虑是变压器的复位,常用隔直电容复位,但需注意电压幅度与占空比的关系以及变压器的耐压。
隔直电容的潜在风险与解决方案
隔直电容在驱动电路中用于复位,但会储存能量。驱动消失后,电容与变压器可能产生谐振,导致传递错误的驱动信号。为降低影响,可利用电阻阻尼振荡。有些IC植入soft stop功能,在关机时让驱动占空比逐渐降至0。为避免此问题,也可采用无电容的变压器驱动电路。
同步整流与并联驱动的注意事项
同步整流驱动需注意逻辑问题:两个管子驱动互补,但当主管长时间关断时,整流管会长时间导通。因此关机时不能仅将主管驱动置低,必须同时将整流管驱动置低。并联驱动时,要尽量保证每个管子的驱动线对称,以确保均流和可靠工作。
Q&A
MOSFET的主要参数有哪些?
MOSFET的主要参数包括耐压(击穿电压VDS)、导通电阻和导通阀值电压。耐压是指击穿电压,超过此电压漏电流急剧上升;导通电阻在导通后近似为电阻,随温度上升而增加;导通阀值电压是MOS开通的电压,随温度上升而下降。
MOSFET的驱动技术有哪些?
MOSFET的驱动技术包括米勒电容、自举驱动和变压器隔离驱动。此外,还有低端驱动和高端驱动之分,同步整流驱动需要注意逻辑问题,并联驱动要保证驱动线对称。
什么是MOSFET的低端驱动和高端驱动?
低端驱动是指驱动电路的参考地就是MOS的S端,电路往往比较简单,但需注意驱动能力和细节问题。高端驱动是指MOSFET的S极并不是IC的参考地,例如BUCK开关管、桥式电路的上管,常用自举驱动和变压器隔离驱动。
自举驱动在二极管整流的BUCK电路中需要注意什么问题?
对于二极管整流的BUCK,自举驱动需要注意其耐压问题,以及自举电路可能带来的其他细节问题。
变压器隔离驱动中隔直电容会带来什么问题?如何解决?
隔直电容会储存能量,在驱动消失后,隔直电容会和变压器产生谐振,导致驱动电路传递错误的驱动信号。解决方法包括:利用电阻来阻尼这个震荡;有些IC会植入soft stop功能,在关机时让驱动的占空比逐渐降低到0;或者采用无电容的变压器驱动电路。
同步整流驱动需要注意什么逻辑问题?
同步整流两个管子的驱动关系为互补,但当主管长时间关断的时候,整流管就会出现长时间导通的情况。所以在关机的时候,不能简单的把主管驱动信号置低,而要同时把整流管的驱动信号也置低。
MOSFET并联驱动时需要注意什么?
MOSFET并联驱动时,要尽量保证每个管子的驱动线对称。