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MOS管開(kāi)通,關(guān)斷-了解MOS管的開(kāi)通,關(guān)斷原理解析
  • 發(fā)布時(shí)間:2020-11-16 17:59:15
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MOS管開(kāi)通,關(guān)斷-了解MOS管的開(kāi)通,關(guān)斷原理解析
MOS管的開(kāi)通,關(guān)斷
了解MOS管的開(kāi)通,關(guān)斷原理你就會(huì)發(fā)現(xiàn),使用PMOS做上管、NMOS做下管比較方便。使用PMOS做下管、NMOS做上管的電路設(shè)計(jì)復(fù)雜,一般情況下意義不大,所以很少采用。
下面先了解MOS管的開(kāi)通,關(guān)斷原理,請(qǐng)看下圖:
MOS管開(kāi)通,關(guān)斷
NMOS管的主回路電流方向?yàn)镈→S,導(dǎo)通條件為VGS有一定的壓差,一般為5~10V(G電位比S電位高);而PMOS管的主回路電流方向?yàn)镾→D,導(dǎo)通條件為VGS有一定的壓差,一般為-5~-10V(S電位比G電位高),下面以導(dǎo)通壓差6V為例。
NMOS管
使用NMOS當(dāng)下管,S極直接接地(為固定值),只需將G極電壓固定值6V即可導(dǎo)通;若使用NMOS當(dāng)上管,D極接正電源,而S極的電壓不固定,無(wú)法確定控制NMOS導(dǎo)通的G極電壓,因?yàn)镾極對(duì)地的電壓有兩種狀態(tài),MOS管截止時(shí)為低電平,導(dǎo)通時(shí)接近高電平VCC。當(dāng)然NMOS也是可以當(dāng)上管的,只是控制電路復(fù)雜,這種情況必須使用隔離電源控制,使用一個(gè)PMOS管就能解決的事情一般不會(huì)這么干,明顯增加電路難度。
MOS管開(kāi)通,關(guān)斷
PMOS管
使用PMOS當(dāng)上管,S極直接接電源VCC,S極電壓固定,只需G極電壓比S極低6V即可導(dǎo)通,使用方便;同理若使用PMOS當(dāng)下管,D極接地,S極的電壓不固定(0V或VCC),無(wú)法確定控制極G極的電壓,使用較麻煩,需采用隔離電壓設(shè)計(jì)。
MOS管開(kāi)通,關(guān)斷
MOS管的快速關(guān)斷原理
功率mosfet的三個(gè)端口,G極,D極,S極。G極控制mosfet的開(kāi)通,關(guān)斷,給GS極之間加正向電壓(高電平)[url=13/],達(dá)到導(dǎo)通電壓門檻值之后就能導(dǎo)通。同理,[url=15/]給一個(gè)低電壓(低電平)mosfet就能關(guān)斷。既然是高低電平當(dāng)然能用PWM實(shí)現(xiàn),不過(guò)在具體應(yīng)用中,應(yīng)考慮PWM輸出高低電平電壓范圍,PWM電壓的輸出驅(qū)動(dòng)能力等。
驅(qū)動(dòng)能力太小,即使電壓很高,依然無(wú)法驅(qū)動(dòng)開(kāi)通MOS管。這時(shí)候需要在PWM電路之后接PWM驅(qū)動(dòng)電路,再來(lái)控制功率mosfet。這個(gè)PWM應(yīng)該是具有負(fù)脈沖,可以快速關(guān)斷MOS管。
如何加快MOS管關(guān)斷
可以在柵極加個(gè)跟隨器來(lái)驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O,可以縮短開(kāi)關(guān)時(shí)間,在柵極加個(gè)電阻或電容到地對(duì)場(chǎng)管開(kāi)關(guān)的過(guò)程進(jìn)行放電。要有柵極泄防回路管子才能快速順利地截止。由于柵極和襯底之間有一層薄薄的二氧化硅絕緣層,所以柵極和襯底之間相當(dāng)于存在一個(gè)電容。
當(dāng)G加上電壓后就會(huì)給這個(gè)電容充電,當(dāng)G上的電壓撤掉后若G懸空電容的電荷是不能馬上放掉的,實(shí)際上G極的電壓仍然存在一段時(shí)間,所以不會(huì)馬上截止。實(shí)際使用時(shí)當(dāng)要求管子截止時(shí)必須要在GS之間建立泄放回路(比如直接短路或通過(guò)電阻放電)。
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