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大功率开关电源中功率MOSFET的驱动技术

本文摘要:输出功率MOSFET具有导通电阻器较低、特性阻抗电流量大的优势,因此特别适合用以电源变压器(switch-modepowersupplies,SMPS)的整流器部件,但是,在配搭MOSFET时有一些常见问题。 输出功率MOSFET和双极型晶体三极管各有不同,它的栅极电容比较大,在导通以前要再作对该电容充电电池,当电容工作电压高达阈值电压(VGS-TH)时MOSFET才刚开始导通。

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输出功率MOSFET具有导通电阻器较低、特性阻抗电流量大的优势,因此特别适合用以电源变压器(switch-modepowersupplies,SMPS)的整流器部件,但是,在配搭MOSFET时有一些常见问题。  输出功率MOSFET和双极型晶体三极管各有不同,它的栅极电容比较大,在导通以前要再作对该电容充电电池,当电容工作电压高达阈值电压(VGS-TH)时MOSFET才刚开始导通。

因而,栅极驱动器的特性阻抗工作能力必不可少充裕大,以保证 在系统软件回绝的時间内顺利完成对等效电路栅极电容(CEI)的充电电池。  在推算出来栅极驱动电流时,最易犯的一个不正确便是将MOSFET的輸出电容(CISS)和CEI混为一谈,因此不容易用以下边这一公式计算去推算出来最高值栅极电流量。  I=C(dv/dt)  本质上,CEI的值比CISS低许多 ,必必须依据MOSFET制造商获得的栅极电荷(QG)指标值推算出来。  QG是MOSFET栅极电容的一部分,计算方法以下:  QG=QGS QGD QOD  在其中:  QG--总的栅极电荷  QGS--栅极-源趋于电荷  QGD--栅极-漏极电荷(Miller)  QOD--Miller电容充满著后的过度充电电荷  典型性的MOSFET曲线图如图所示1下图,许多 MOSFET生产商都获得这类曲线图。

能够看到,为了更好地保证 MOSFET导通,用于对CGS充电电池的VGS要比额定电流低一些,并且CGS还要比VTH低。栅极电荷除于VGS相同CEI,栅极电荷除于导通時间相同需要的驱动电流(在要求的時间内导通)。  用公式计算答复以下:  QG=(CEI)(VGS)  IG=QG/t导通  在其中:  ●QG总栅极电荷,界定跟上面一样。

  ●CEI等效电路栅极电容  ●VGS稿-源极间工作电压  ●IG使MOSFET在要求時间内导通所需要栅极驱动电流    图1  过去的SMPS控制板中必需搭建了驱动器,这针对一些商品来讲十分简易,可是,因为这类驱动器的键入最高值电流量一般超过1A,因此 运用于范畴比较受到限制。此外,驱动器接到的冷还不容易造成 工作电压标准的改变。

  伴随着销售市场对全智能电源设备的呼吁日渐抵触,大家研制开发出了作用更加完善的SMPS控制板。


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