MOS管柵極串聯(lián)電阻作用分享-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2022-08-16
1、如果沒有柵極電阻,或者電阻阻值太小
MOS導通速度過快,高壓情況下容易擊穿周圍的器件。
2、柵極電阻阻值過大
MOS管導通時,Rds會從無窮大將至Rds(on)(一般0.1歐姆級或者更低)。柵極電阻過大時,MOS管導通速度過慢,即Rds的減小要經過一段時間,高壓時Rds會消耗大量功率,導致MOS管發(fā)燙。過于頻繁地導通會使熱量來不及發(fā)散,MOS溫度迅速升高。
3、在高壓下,PCB的設計也需要注意。柵極電阻最好緊靠柵極,并且導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)的二極管一同構成硬件死區(qū)電路
驅動電路電壓源為mos結電容充電時經過柵極電阻,柵極電阻降低了充電功率,延長了柵極電容兩端電壓達到mos管開啟電壓的速度;結電容放電時經過二極管,放電功率不受限制,故此情況下mos管開啟速度較關斷速度慢,形成硬件死區(qū)。
限流
當使用含內部死區(qū)的驅動或不需要硬件死區(qū)時,是否可以省去柵極電阻呢?答案是不行。
當開啟mos管為結電容充電瞬間,驅動電路電壓源近似短接到地,當驅動電驢電壓源等價電源內阻較小時,存在過流燒毀驅動(可能是三態(tài)門三極管光耦甚至是單片機不能短接到地的io口等等)的風險。
消除振鈴
同時,由于pcb布線電感、布線電阻和結電容構成構成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。在柵極串接一個阻值合適的電阻,可減小震蕩的波動幅度,降低mos管開啟不穩(wěn)定的風險。
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),在二極管一側還需要考慮增加一個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),在結電容較小時,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長精確可調的死區(qū)。
4)某些型號的mos管自帶柵極電阻 或 允許柵極dV/dt無窮大(一般手冊會特別強調,這是賣點),驅動給的開啟電壓很大,即使已經發(fā)生振鈴mos管也不會振蕩開啟/關閉。
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