Mos管驱动电流计算方法？

3万 · 2019-3-2 14:33

20072437 发表于 2019-2-18 10:20
“第一部分是信号源对门极源极之间电容和门极漏极之间电容充电的电量(此时MOS管处于截止区)，图中标注为Qgs ...

36楼曲线三部分均包含“对门极源极之间电容和门极漏极之间电容充电的电量”，即34楼图中对Cgs和Cgd充电的电量(这两个电容始终存在)。第二部分(接近水平那段)除“对门极源极之间电容和门极漏极之间电容充电的电量”外，还包含对米勒电容充电的电量。第二部分因门极电位变化部大(图中看几乎水平)，故对Cgs和Cds充入的电量不大，主要是对米勒电容充电。
米勒电容成因见35楼。

3万 · 2019-3-2 14:42

leonhz 发表于 2019-3-2 13:17
@maychang 老师：我之前以为MOS是电压驱动型，只需要电压到了VGSTH就可以开启，需要的驱动电流很小。 ...

我之前以为MOS是电压驱动型，只需要电压到了VGSTH就可以开启，需要的驱动电流很小

电压驱动没有错。
电压到了VGSTH就可以开启，也没有错，但此时漏极电流很小(参见手册中测试条件)，只能说是微微导通。门极电压继续上升，MOS管漏极电流不断增加，直到电流很大时才是充分导通(作为开关使用的“开”状态)。
驱动电流，由36楼可知，每次MOS管“开”和“关”充电放电的电量大体上是固定的，所以驱动电流与开关频率大体成正比。

3万 · 2019-3-2 14:45

leonhz 发表于 2019-3-2 13:17
@maychang 老师：我之前以为MOS是电压驱动型，只需要电压到了VGSTH就可以开启，需要的驱动电流很小。 ...

负载电流常态时是8A左右，感性负载。资料中Qg = 44nC, td = 10.3 , tr = 62, 这样驱动电流 = 44/ 72.3,即0.6A, 这样对吗？

完全错误。
44nC是MOS管门极充电电量，除以充电所使用的时间才是驱动信号所需要提供的电流。

3万 · 2019-3-2 14:47

leonhz 发表于 2019-3-2 13:17
@maychang 老师：我之前以为MOS是电压驱动型，只需要电压到了VGSTH就可以开启，需要的驱动电流很小。 ...

我是用光耦驱动，驱动能力只有50uA, 现在测试也能控制，但发现偶尔有个别开启后损坏，是与驱动电流不够吗？

1、什么光耦，电流只有50uA？
2、驱动电流是否不够，因不知道你的驱动电路具体参数，没办法说。

只看该作者 · 2019-3-4 13:51

本帖最后由 leonhz 于 2019-4-10 09:17 编辑

maychang 发表于 2019-3-2 14:47
我是用光耦驱动，驱动能力只有50uA, 现在测试也能控制，但发现偶尔有个别开启后损坏，是与驱动电流不 ...

MOS 参数如图：

只看该作者 · 2019-3-4 13:55

本帖最后由 leonhz 于 2019-4-10 09:18 编辑

maychang 发表于 2019-3-2 14:45
负载电流常态时是8A左右，感性负载。资料中Qg = 44nC, td = 10.3 , tr = 62, 这样驱动电流 = 44/ 72 ...

老师：这里所需的充电时间应该看哪个参数？

3万 · 2019-3-4 15:54

leonhz 发表于 2019-3-4 13:51
MOS 参数如图：，压电效应的光耦，输出只有几十uA的电流。

压电效应的光耦，输出只有几十uA的电流。

压电效应光耦？什么型号？把说明书贴出来大家看看。

3万 · 2019-3-4 15:56

leonhz 发表于 2019-3-4 13:55
老师：这里所需的充电时间应该看哪个参数？我的应用中不是PWM 驱动打开方式，开关频率很小，只有几 ...

这里所需的充电时间应该看哪个参数？

看第四行：Gate Total Charge 。

只看该作者 · 2019-3-4 17:04

本帖最后由 leonhz 于 2019-4-10 09:17 编辑

maychang 发表于 2019-3-4 15:54
压电效应的光耦，输出只有几十uA的电流。

压电效应光耦？什么型号？把说明书贴出来大家看看。 ...

只看该作者 · 2019-3-4 17:29

本帖最后由 leonhz 于 2019-4-10 09:22 编辑

maychang 发表于 2019-3-4 15:56
这里所需的充电时间应该看哪个参数？

看第四行：Gate Total Charge 。

前天讨论的： I=Qg/t， Qg 是这 Gate Total Charge, 我想问 t 应该看哪个参数？

3万 · 2019-3-4 17:34

leonhz 发表于 2019-3-4 17:04
, 实际测得的短路电流比规格书大，大概30-50uA.

压电效应的光耦，输出只有几十uA的电流。

既然是利用压电效应，怎么还能称为光耦？
压电效应，怎么能输出一个直流信号？
把你的光耦说明书完整贴出来吧。

只看该作者 · 2019-3-5 10:12

本帖最后由 leonhz 于 2019-4-10 09:18 编辑

maychang 发表于 2019-3-4 17:34
压电效应的光耦，输出只有几十uA的电流。

既然是利用压电效应，怎么还能称为光耦？

抱歉，写错了

3万 · 2019-3-5 10:20

leonhz 发表于 2019-3-5 10:12
抱歉，写错了，是光生伏效应

如果是用光生伏打效应产生信号，那么你想要驱动MOS管完全可以办得到，只要多个光电池串联并联即可。光能发电是很成熟的技术，大规模的是太阳能发电，小规模的是某些计算器上的光电池。但是多个光电池占用面积相当大。
如果嫌多个光电池占用面积太大，不妨先用放大器将光电池信号放大之后再驱动MOS管。

只看该作者 · 2019-3-5 13:38

本帖最后由 leonhz 于 2019-4-10 09:19 编辑

maychang 发表于 2019-3-5 10:20
如果是用光生伏打效应产生信号，那么你想要驱动MOS管完全可以办得到，只要多个光电池串联并联即可。光能 ...

输出电压但驱动电流很小

3万 · 2019-3-5 14:46

leonhz 发表于 2019-3-5 13:38
光生伏的输出电压已有8.7V -10V 间了，但驱动电流很小，只有几十uA, 我现在疑惑的是这么小的电流 ...

8.7V用于驱动MOS管，稍感勉强。最好能够达到10V或者12V。IGBT管通常要求达到15V。
至于电流，因MOS管输入电阻非常高，几十uA电流够了，已经可以驱动MOS管，除非电路板漏电或者MOS管门极对地接有电阻(未见电原理图，不知道门极是否对地有电阻)。

3万 · 2019-3-5 14:57

leonhz 发表于 2019-3-5 13:38
光生伏的输出电压已有8.7V -10V 间了，但驱动电流很小，只有几十uA, 我现在疑惑的是这么小的电流 ...

驱动电流小，MOS管从完全截止到充分导通所需要的时间会比较长。以45楼贴出的44.5nC来计算，假定你的光生伏打效应元件输出电流40uA，那么门极充电44.5nC需要的时间是44.5nC/40uA=1.1ms(若光照不够，时间可能更长)。若以14uA计算，则是3.2ms。在这3.2ms时间里面，MOS管处于线性工作状态，管子功耗相当大(不知道你的MOS管电源电压，也不知道MOS管负载是什么，无法计算)。管子损坏可能与此有关。
另一个可能的原因，是MOS管门极受到强烈干扰。

只看该作者 · 2019-3-6 11:52

本帖最后由 leonhz 于 2019-4-10 09:19 编辑

maychang 发表于 2019-3-5 14:57
驱动电流小，MOS管从完全截止到充分导通所需要的时间会比较长。以45楼贴出的44.5nC来计算，假定你的光生 ...

谢谢，示波器实际抓取的开启时间是mS ,与计算的差不多，开启的时间内处于线性放大区， MOS管的压降大 -> 功耗大。D和 S接接电源和负载，电源电压是24VDC，负载是感性负载（小型直流电机）, 工作电流是2A左右（感性负载启动电流不会突变？不像容性负载启动电流可能很大），这种情况会出现MOS烧坏？我现在遇到有个别损坏是在出现在开启工作中，不知道什么原因，一直不知道在理论上如何知道解决问题方向。

3万 · 2019-3-6 12:30

leonhz 发表于 2019-3-6 11:52
谢谢，示波器实际抓取的开启时间是mS ,与计算的差不多，开启的时间内处于线性放大区， MOS管的压降大 - ...

直流电机的绕组是感性负载。但直流电机远比一个电感复杂，除感生电动势外，还存在反电动势，而反电动势与电机转速关系非常大。直流电机从静止到额定转速，启动电流可能相当大，远超过你的工作电流2A。如果在这段时间里MOS管未完全导通(最坏的情况就是MOS管两端电压为电源电压的一半)，则MOS管可能损坏。
49楼给出的短路电流，下面两行只有8uA。我不知道这是什么测量条件下的数值。若负载1兆欧，该光生伏打器件输出非常有可能使MOS管处于未完全导通情况的时间相当长。

3万 · 2019-3-6 12:31

leonhz 发表于 2019-3-6 11:52
谢谢，示波器实际抓取的开启时间是mS ,与计算的差不多，开启的时间内处于线性放大区， MOS管的压降大 - ...

“我现在遇到有个别损坏是在出现在开启工作中，不知道什么原因”

谁都不知道，都是猜测。具体原因，只能你自己根据现像慢慢寻找。

只看该作者 · 2019-3-7 12:02

本帖最后由 leonhz 于 2019-4-10 09:20 编辑

maychang 发表于 2019-3-6 12:31
“我现在遇到有个别损坏是在出现在开启工作中，不知道什么原因”

谁都不知道，都是猜测。具体原因，只 ...

从理论上分析，这个应用有问题？