入门必看的MOSFET小功率驱动电路知识分享
发布时间：2016-4-6 10:29
发布者：designapp
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功率器件MOSFET是目前应用频率最高的电子元件之一，也是很多电子工程师在入门学习时的重点方向。如果设计得当，MOSFET驱动电路可以帮助工程师快速、高效、节能的完成电路系统的驱动设计，本文在这里将会分享一种比较常见的MOSFET驱动电路设计方案，该方案尤其适用于小功率电路系统的采用。 下图中，图1(a)所展示的是一种目前业内比较常用的小功率MOSFET驱动电路，这一电路系统的特点是简单可靠，且设计成本比较低，尤其适用于不要求隔离的小功率开关设备。图1(b)所示驱动电路开关速度很快，驱动能力强，为防止两个MOSFET管直通，通常串接一个0.5一1Ω小电阻用于限流，该电路适用于不要求隔离的中功率开关设备。这两种电路结构都非常简单，比较适合新人工程师的采用和学习。  在电路系统的应用过程中，由于功率MOSFET属于一种电压型控制器件，因此只要其本身的栅极和源极之间施加的电压超过其阂值电压，则电路就会导通。由于MOsFET存在结电容，关断时其漏源两端电压的突然上升将会通过结电容在栅源两端产生干扰电压。而目前常用的互补驱动电路的关断回路阻抗小，关断速度较快，但它不能提供负压，故其抗干扰性较差。因此，为了提高电路的抗干扰性，可在此种驱动电路的基础上增加一级由v1、v2、R组成的电路，产生一个负压，其电路原理图如图2(a)所示。  在图2(a)所展示的这一电路系统中，我们可以看到，当V1导通时则V2关断，此时这一电路中的两个MOSFET中的上管的栅、源极开始放电，下管的栅、源极充电，即上管关断、下管导通，则被驱动的功率管关断。反之，当v1关断时v2导通，上管导通，下管关断，使驱动的管子导通。因为上下两个管子的栅、源极通过不同的回路弃、放电，包含有V2的回路由于V2会不断退出饱和直至关断，所以对于S1而言导通比关断要慢，对于S2而言导通比关断要快，所以两管发热程度也不完全一样，S1比S2发热要严重。该驱动电路的缺点是需要双电源，且由于R的取值不能过大，否则会使Vl深度饱和，影响关断速度，所以R上会有一定的损耗。 在平时的小功率电源设计过程中，还有一种MOSFET驱动电路系统也是比较常用的，其电路系统结构如上图图2(b)所示。与图2(a)所展示的电路结构相比，这一电路系统最大的改进之处在于它只需要单电源。其产生的负压由5.2v的稳压管提供。同时PNP管换成NPN管。在该电路中的两个MoSFET中，上管的发热情况要比下管较轻，其工作原理与上面分析的驱动电路相同。 |
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