mosfet驱动电路,原理图,工作原理详解-KIA MOS管
mosfet驱动电路
mosfet驱动电路设计要求:
1、当开关管导通时,驱动电路应能提供足够大的充电电流,使mos的栅极和源极之间的电压迅速升高到所需值,保证不仅开关管能快速开启而且在上升沿也没有高频振荡。
2、在开关导通期间,驱动电路要保证mos管的栅源极间电压保持稳定可靠导通。
3、在关断的瞬间,驱动电路要提供一条阻抗尽可能低的通路,快速将mosfet栅极和源极之间的电容电压放电,保证开关管能够快速关断。
4、电路结构要简单、高效、可靠。
5、相应地应用电气隔离。
mosfet驱动电路原理
mosfet驱动电路的原理是通过调节栅极电压控制漏源极的导通状态,利用栅极电容充放电实现快速开关。
电压驱动特性
mosfet是电压控制器件,栅极与源极间通过氧化层隔离,导通状态由栅源电压(VCs)决定。
N沟道增强型mosfet需施加正向VCs(高于阈值电压)形成导电沟道,使漏源极导通;关断时Vcs需降至阈值以下或施加负压。
栅极电容与充放电
关键参数:输入电容(CISS)、输出电容(COSS)、反馈电容(CRSS)共同影响开关速度。
动态过程:
导通:驱动电路需以低阻抗快速对栅极电容充电,缩短上升时间(TR)。
关断:需提供低阻抗放电回路,加速Vcs下降。
mosfet驱动电路图
用于NMOS的驱动电路
用于PMOS的驱动电路
针对NMOS驱动电路简单分析:
Vl和Vh分别是低端和高端的电源,两个电压可以是相同的,但是Vl不应该超过Vh。
Q1和Q2组成了一个反置的图腾柱,用来实现隔离,同时确保两只驱动管Q3和Q4不会同时导通。
R2和R3提供了PWM电压基准,通过改变这个基准,可以让电路工作在PWM信号波形比较陡直的位置。
Q3和Q4用来提供驱动电流,由于导通的时候,Q3和Q4相对Vh和GND最低都只有一个Vce的压降,这个压降通常只有0.3V左右,大大低于0.7V的Vce。
R5和R6是反馈电阻,用于对gate电压进行采样,采样后的电压通过Q5对Q1和Q2的基极产生一个强烈的负反馈,从而把gate电压限制在一个有限的数值。这个数值可以通过R5和R6来调节。
最后,R1提供了对Q3和Q4的基极电流限制,R4提供了对MOS管的gate电流限制,也就是Q3和Q4的Ice的限制。必要的时候可以在R4上面并联加速电容。
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