MOSFET开关电路，求助分析

只看该作者 · 2017-11-22 13:37

使用简单的稳压管电路后，发现 Q102 关不断了！
因为稳压管结电容没有放电回路。

因此在 Q101 截止时，需要给稳压管一个放电回路。

只看该作者 · 2017-11-22 13:39

带放电回路的电路：

仿真波形：

只看该作者 · 2017-11-22 13:45

本帖最后由 Jack315 于 2017-11-22 13:49 编辑

首先添加 C301、R301 和 R302。
使得稳压管、MOS 管的离散性参数可以忽略不计。

再添加 Q301 和 R101 构成稳压管结电容的放电回路。
为了保证在 Q101 导通时，Q301 可靠截止，稳压管有直流通路，再添加 D301 。

这样就形成了 LZ 开贴图中的电路。

示例电路中主要元件的数据手册：

2N7002.pdf (200.34 KB)

ZVP3306A.pdf (87.05 KB)

1N750.pdf (331.68 KB)

只看该作者 · 2017-11-22 14:07

学习！

只看该作者 · 2017-11-22 14:21

本帖最后由 Jack315 于 2017-11-22 17:13 编辑

【讨论】

1. 理论上 C301、R301 和 R302 并非必须。

2. 如果需要电流保护（负载限流），可以在 VCC 和 Q102 - S 间加个采样电阻，
同时 Q301 换成 PNP 管，其 BE 极与此采样电阻并联。

3. 如果在大功率情况下，还有热保护的要求，电路会更复杂……用专用的集成电路吧。

4. 如果不是电路功能要求限制，尽量使用低边的 MOS 开关。
电路设计相对容易，N - 沟道 MOS 管的选择余地也大得多。

5. 一般情况下，Q101 也可以用三极管来实现相同的功能。

只看该作者 · 2017-11-22 15:32

Jack315 发表于 2017-11-22 13:45
首先添加 C301、R301 和 R302。
使得稳压管、MOS 管的离散性参数可以忽略不计。

这个时候两个MOS管都截止了，和地悬空的情况下，怎么形成放电回路呢？这一块一点不懂。望指导，谢谢啦。还有稳压二极管为什么不通过C301 R301回路放电呢？？？

1万 · 2017-11-22 15:54

kk的回忆发表于 2017-11-22 13:24
我也不是很明白关断的机理，仿真后发现基极电流才几个pA，才觉得三极管肯没有完全打开，还有按照你的电流 ...

很简单的电路，你的仿真不能给出正确结果。
如果不是你的工具不行，就是你没有用对。

1万 · 2017-11-22 16:03

kk的回忆发表于 2017-11-22 13:24
我也不是很明白关断的机理，仿真后发现基极电流才几个pA，才觉得三极管肯没有完全打开，还有按照你的电流 ...

新手不要乱玩硬件仿真，硬件仿真是给有一定硬件功底的人玩的，
至少要能够判断自己搭建的模型正不正确，否则只能害了自己

三极管是加速关断的，是个开关量（瞬态），你放那么多表头来测稳态，仿真出来有个锤子意义，

给你一个简化的电路，你分析一下三极管的工作状态，
其他无关电路全部干掉，只保留三极管及上拉电阻，三极管发射结通过开关与一个已经充电至37V的电容连接，问此时闭合开关，三极管工作状态。

1万 · 2017-11-22 16:05

戈卫东发表于 2017-11-22 15:54
很简单的电路，你的仿真不能给出正确结果。
如果不是你的工具不行，就是你没有用对。 ...

他仿的是关断稳态数据

只看该作者 · 2017-11-22 16:29

xiaxingxing 发表于 2017-11-22 15:32
这个时候两个MOS管都截止了，和地悬空的情况下，怎么形成放电回路呢？这一块一点不懂。望指导，谢谢啦。 ...

C301、R301 和 D201 之间的回路如下图所示：

这时，D201 也可等效成成一个电容和一个电阻的串联。
两个电容都可以等效成两个理想电压源。
由于两个电压源反向串联，只要两者的电压相同，回路中就不会有电流产生。
这个等效电路类似两个电池并联。
通常两个电池电压会不同，会造成一个电池对另一个电池的充电。
所以，一般电池不能并联使用。

把因处于截止状态的 MOS 和二极管等元件移除后的电路如下：

把 R301 和 C301 相连的节点作为参考节点（地）、
C301 换成一个电压源，然后重新画出三极管的电路，
就会看到一个熟悉的射极跟随器电路 ——
这时的三极管处于放大状态。

只看该作者 · 2017-11-22 17:02

不亦心发表于 2017-11-22 16:03
新手不要乱玩硬件仿真，硬件仿真是给有一定硬件功底的人玩的，
至少要能够判断自己搭建的模型正不正确， ...

不多说，你厉害

3万 · 2017-11-22 20:13

MOS管并联也不加均流电阻啊

1万 · 2017-11-22 21:13

mmuuss586 发表于 2017-11-22 20:13
MOS管并联也不加均流电阻啊

开关工作，不需要均流电阻

只看该作者 · 2017-11-25 22:33

xmar 发表于 2017-11-21 11:46
1、因为Q9为PMOS管，所以Vgs=-15V时，D,S极理所应当导通。注意：Q9是PMOS管，而不是NMOS管，NMOS管需要Vgs ...

谢谢回复。
现在的关键点就是当Q5关断时，Q11是如何被打开的。
刚才你的回复是因为此时Q11的基极电位升高。
但是我们知道三极管是电流驱动的，即必须有Ib。那么Vbe要大于一定的电压的。
Q5关断时，Q11的基极为高电平，那它的发射极电平是怎样的呢？

1万 · 2017-11-27 08:59

毛毛狗呀发表于 2017-11-25 22:33
谢谢回复。
现在的关键点就是当Q5关断时，Q11是如何被打开的。
刚才你的回复是因为此时Q11的基极电位升高 ...

四个50P06管的输入电容差不多有20nF，再加上C139的100nF，这就是Q11发射极的通路，Q5导通时，这120nF的电容充电到VCC(参见42楼图)，Q5关断时，这个120nF电容的电压不能突变，还是VCC, 即：VCC - Vz = VCC, 结果Vz=0, Q11发射极的电位为0，其Vbe为正，有并足够大的Ib使Q11导通。

1万 · 2017-11-27 09:10

本帖最后由 zyj9490 于 2017-11-27 13:08 编辑

q11的作用是快关，慢开启，开启时，Q11导通，VD19稳压管工作，产生压降，正好VGS形成压降，电流回路时是，SWITCH+--------VD19------VD21---------R86--------Q5-----------GND,属于高阻RCD，关闭时，目的是抽取CGS的电荷，Q11的基极高电平，BUF,射极输出，大电流对CGS反向充电，提高G极的电平。相当于已充电的CGS电容，原来二端的电压为VZ，现在电容二端短接，让电容放掉，即CGS没有电压（电荷）。

只看该作者 · 2017-11-27 15:14

xmar 发表于 2017-11-27 08:59
四个50P06管的输入电容差不多有20nF，再加上C139的100nF，这就是Q11发射极的通路，Q5导通时，这120nF的电 ...

Q5关断时，SWITCH+电压（也就是你说的VCC）是一直存在着的，C139还会放电吗？

只看该作者 · 2017-11-27 17:08

xiaxingxing 发表于 2017-11-21 22:31
Q5截止时，C139 上的电压导致 Q11 导通，构成 C139 的快速放电回路。？？？这个怎么实现的呢？Q5截止时， ...

我也存在跟你一样的疑问

只看该作者 · 2017-11-27 17:11

戈卫东发表于 2017-11-22 06:36
Q5关断时，Q9栅极电压，S+，G-。
Q11基极电流：Q9-S--->R94--->Q11-B---->Q11-E--->R95--->Q9-G,
Q11集电 ...

能否解释一下，Q5关断时，Q9为什么是S+,G-?
另外30欧是如何算出的？

1万 · 2017-11-27 18:29

毛毛狗呀发表于 2017-11-27 17:11
能否解释一下，Q5关断时，Q9为什么是S+,G-?
另外30欧是如何算出的？

导通的时候，源极是+52V，栅极是52-15=37V，相对电位就是S+，G-。
由于栅极是电容，所以关断的时候，它们的相对电位不会变。
30欧=3000欧（R94）/100

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