[产品应用] 怎么做到MOS管的快速开启和关闭呢?

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 楼主| OKAKAKO 发表于 2024-9-10 15:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
对于一个MOS管,如果把GS之间的电压从0拉到管子的开启电压所用的时间越短,那么MOS管开启的速度就会越快。与此类似,如果把MOS管的GS电压从开启电压降到0V的时间越短,那么MOS管关断的速度也就越快。
由此我们可以知道,如果想在更短的时间内把GS电压拉高或者拉低,就要给MOS管栅极更大的瞬间驱动电流。
大家常用的PWM芯片输出直接驱动MOS或者用三极管放大后再驱动MOS的方法,其实在瞬间驱动电流这块是有很大缺陷的。
比较好的方法是使用专用的MOSFET驱动芯片如TC4420来驱动MOS管,这类的芯片一般有很大的瞬间输出电流,而且还兼容TTL电平输入,MOSFET驱动芯片的内部结构如下:
1.png
MOS驱动电路设计需要注意的地方:
因为驱动线路走线会有寄生电感,而寄生电感和MOS管的结电容会组成一个LC振荡电路,如果直接把驱动芯片的输出端接到MOS管栅极的话,在PWM波的上升下降沿会产生很大的震荡,导致MOS管急剧发热甚至爆炸,一般的解决方法是在栅极串联10欧左右的电阻,降低LC振荡电路的Q值,使震荡迅速衰减掉。
因为MOS管栅极高输入阻抗的特性,一点点静电或者干扰都可能导致MOS管误导通,所以建议在MOS管G极和S极之间并联一个10K的电阻以降低输入阻抗。
如果担心附近功率线路上的干扰耦合过来产生瞬间高压击穿MOS管的话,可以在GS之间再并联一个18V左右的TVS瞬态抑制二极管。
TVS可以认为是一个反应速度很快的稳压管,其瞬间可以承受的功率高达几百至上千瓦,可以用来吸收瞬间的干扰脉冲。
综上,MOS管驱动电路参考:
2.png

LOVEEVER 发表于 2024-9-12 11:07 | 显示全部楼层
GS之间的电压从0拉到管子的开启电压所用的时间越短,那么MOS管开启的速度就会越快,这个就跟制作工艺有关系
jf101 发表于 2024-9-17 21:12 | 显示全部楼层
非常不错的参考电路
中国龙芯CDX 发表于 2024-9-18 13:37 | 显示全部楼层
把GS之间的电压从0拉到管子的开启电压所用的时间越短,那么MOS管开启的速度就会越快
星辰大海不退缩 发表于 2024-9-20 18:55 | 显示全部楼层
快速控制MOS管进行开合,提高驱动电压
szt1993 发表于 2024-9-23 17:24 | 显示全部楼层
LC震荡电路会不会导致元器件不稳定
小夏天的大西瓜 发表于 2024-9-27 08:45 | 显示全部楼层
使用专用的MOSFET驱动芯片如TC4420来驱动MOS管
1988020566 发表于 2024-10-3 07:54 | 显示全部楼层
设计一个能够提供足够电流和电压的驱动电路,确保MOS管迅速进入导通和截止状态。使用高质量的电解电容和快速的电路保护器件,以及高效的开关转换器,以保证电路的稳定性和可靠性。
wilhelmina2 发表于 2024-10-3 08:56 | 显示全部楼层
使用推挽或桥式驱动电路来提供更大的驱动电流。
使用具有快速上升和下降时间的驱动器。
lzbf 发表于 2024-10-3 11:28 | 显示全部楼层
输入信号的上升和下降时间对 MOS 管的开关速度有很大影响。为了实现快速开关,输入信号应具有快速的上升和下降时间。
pl202 发表于 2024-10-3 12:29 | 显示全部楼层
驱动电路能够提供足够的电流来快速充放电MOSFET的栅极电容。
kmzuaz 发表于 2024-10-3 13:47 | 显示全部楼层
栅极电容是影响MOS管开关速度的关键因素之一。选择栅极电容较小的MOS管有助于实现快速开关。
chenci2013 发表于 2024-10-3 15:24 | 显示全部楼层
使用短而宽的 PCB 走线来连接驱动器和 MOS 管的栅极,以降低电感。
sesefadou 发表于 2024-10-3 16:58 | 显示全部楼层
通过调节MOS管的门电压和补偿电路,可以控制其响应速度和稳定性,从而实现快速切换。此外,选择合适的材料和工艺也是提高MOS管导电性和可靠性的关键。
kmzuaz 发表于 2024-10-3 18:40 | 显示全部楼层
高频率技术可以使MOS管快速开启和关闭。通过使用高频率的电压脉冲,可以为MOS管提供足够的电荷和能量,以使其迅速进入导通状态,并减少开关过渡时间。
tifmill 发表于 2024-10-3 20:15 | 显示全部楼层
MOSFET的结电容和栅极电容会影响其开关速度。选择结电容和栅极电容较小的MOSFET可以提高开关速度
pixhw 发表于 2024-10-4 14:22 | 显示全部楼层
通过控制输出脉宽来限制MOS管的通断时间,确保其在尽可能短的时间内达到所需状态。
benjaminka 发表于 2024-10-4 15:55 | 显示全部楼层
在驱动芯片的VCC和GND引脚附近放置高频电容,以减小走线电感对瞬间输出电流的影响。这有助于保持驱动电压的稳定,提高开关速度。
robincotton 发表于 2024-10-4 17:33 | 显示全部楼层
在高频开关过程中,MOS管可能会产生大量的热量。因此,需要确保良好的散热条件,以避免因过热而导致的性能下降或损坏。
pl202 发表于 2024-10-4 19:10 | 显示全部楼层
在驱动电路的电阻两侧并联二极管,可以增强放电效果,加速MOS管的关断过程。这尤其适用于需要快速关断的场合。
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