mosfet的驱动电流？？

只看该作者 · 2016-1-4 15:08

刚想到个问题，常用的NMOS，手册里看不出来GATE的驱动电流限制，让我忽然蒙圈了！
从感觉上看，1A、10A和100A的峰值电流驱动，应该不同的，不加限制，会坏掉吗？
若有限制，那怎样确定？？
有高手知道这个问题吗？

3万 · 2016-1-4 15:27

1A、10A和100A的峰值电流驱动，应该不同的，不加限制，会坏掉吗？

不加限制管子不会坏掉。

只看该作者 · 2016-1-4 15:54

maychang 发表于 2016-1-4 15:27
1A、10A和100A的峰值电流驱动，应该不同的，不加限制，会坏掉吗？

不加限制管子不会坏掉。 ...

我在想开关电源损耗问题时，里面有个开关损耗，说是开关越快，开关损耗越小；
而Qg固定时，要想快，就得增大驱动电流；而电流会使gate里Rg的存在，产生损耗；
我仿真了下，发现峰值功耗有好几kW，很吓人。

3万 · 2016-1-4 16:38

GavinZ 发表于 2016-1-4 15:54
我在想开关电源损耗问题时，里面有个开关损耗，说是开关越快，开关损耗越小；
而Qg固定时，要想快，就得 ...

实际上驱动电路总有一定内阻，不可能提供无穷大峰值电流。
由于驱动电路能力不足而使功率管开关损耗增大的情况，比比皆是，由于驱动能力过大而损坏功率管，从来没见过。

只看该作者 · 2016-1-4 17:12

本帖最后由 GavinZ 于 2016-1-5 09:45 编辑

maychang 发表于 2016-1-4 16:38
实际上驱动电路总有一定内阻，不可能提供无穷大峰值电流。
由于驱动电路能力不足而使功率管开关损耗增大 ...

我做了个有趣的仿真，看上去具有物理意义：

思路是这样的：我们经常提到静电问题，我这里构造两种情况，1、100V的静电电压；2、通常的10V驱动芯片。
可以看到，它俩都能驱动MOSFET的gate到10Vdc，也就是注入了相同的电荷Qg；
问题出现了：如果是1000V，它将能够以10V的100倍峰值电流注入Qg，那么管子将极快的打开或关闭，前提是管子没被烧坏。还有假设管子烧坏，是因为Cg被击穿。
如果烧不坏，那提升开关速度看起来就很容易物理实现了。

只看该作者 · 2016-1-4 17:35

就是说，静电高电压驱动管子瞬间，电压落在Rg上，随着Cg被从0V冲到10V，驱动完成。
新的问题又来了，mosfet损坏机理是Cg被击穿吗？
论坛咋不让传大尺寸png图片了，那么小，谁看得清。

2万 · 2016-1-4 19:45

“管子”的开和关并不需要看0-10V的过程，看3-5V这一小段就行了。快，并不是什么好事

1万 · 2016-1-4 19:46

驱动场效应管就是给栅极电容充放电，导体肯定有等效电感和内阻，要想瞬间流过极大的电流是不可能的。

2万 · 2016-1-4 21:45

ocon 发表于 2016-1-4 19:46
驱动场效应管就是给栅极电容充放电，导体肯定有等效电感和内阻，要想瞬间流过极大的电流是不可能的。 ...

同意！栅极自谐频率一般在几十MHz，就算驱动为理想脉冲电压源，上升沿也有几nS，且谐振电流峰值也不过几安培。若回路串联电阻1欧，Q约个数位，振得不得了，若串联电阻下降到0.1区，那Q就好几百了。但若是串10欧呢，Q才零点零几，很好，不会振荡。这个电阻叫阻尼电阻

1万 · 2016-1-4 21:49

好像功率MOS管还有DV/DT之类的限制，并不是越快越好

2万 · 2016-1-4 22:06

戈卫东发表于 2016-1-4 21:49
好像功率MOS管还有DV/DT之类的限制，并不是越快越好

DS可承受100V/nS，达到这个速度早都进入功率振荡状态了，一般应用中是远远达不到的，倒不必担心。反倒是体二极管的恢复电流，安全值上限仅几百A/uS, 这才是致命的，开关速度的上限主要受其限制。

只看该作者 · 2016-1-5 11:08

我上面用的那个mosfet模型里面没有寄生电感，我随便加了一个1nH。跟你们说的一样，产生了震荡。

这里使用的是高压驱动，所以电流可以大，存在寄生电感，也是一样大的。

2万 · 2016-1-5 11:10

GavinZ 发表于 2016-1-5 11:08
我上面用的那个mosfet模型里面没有寄生电感，我随便加了一个1nH。跟你们说的一样，产生了震荡。

1nH太少了, MOSFET的封装电感, 每个引脚大约5nH, 你得串10nH才够

2万 · 2016-1-5 11:17

3mm长度的导线, 直径0.01mm感量3.5nH, 0.1mm的2nH, 0.5mm的1nH. 0.01mm对应封装铝线, 0.5mm对应引脚:curse:

2万 · 2016-1-5 11:19

那么, 驱动再加20mm的回路, 又加二三十nH :lol

2万 · 2016-1-5 11:20

所以, 大功率驱动都要走开尔文

2万 · 2016-1-5 13:12

PowerAnts 发表于 2016-1-5 11:20
所以, 大功率驱动都要走开尔文

是的

大功率的这块驱动线要求很高的

否则干扰一堆一堆的

只看该作者 · 2016-1-5 13:24

本帖最后由 GavinZ 于 2016-1-5 13:29 编辑

PowerAnts 发表于 2016-1-5 11:17
3mm长度的导线, 直径0.01mm感量3.5nH, 0.1mm的2nH, 0.5mm的1nH. 0.01mm对应封装铝线, 0.5mm对应引脚:curs ...

我照你说的试了下，还真是，震荡的无法接受，驱动震荡，输出也震荡，就是你前面说的，品质因数太高了，看来是没有完美的东西了。
改善这个问题，可能需要更优良的封装工艺和优良的pcb部线。网上找了个计算器：http://chemandy.com/calculators/ ... ance-calculator.htm
计算wire inductor的。

只看该作者 · 2016-1-5 13:35

这个贴子太帅了。大蚂蚁果然高手，赞~

2万 · 2016-1-5 13:36

GavinZ 发表于 2016-1-5 13:24
我照你说的试了下，还真是，震荡的无法接受，驱动震荡，输出也震荡，就是你前面说的，品质因数太高了，看 ...

我自已做了几千个excel计算表

mosfet的驱动电流？？

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