MOS管驅動(dòng)電路-MOS管驅動(dòng)電路設計及注意事項-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2020-09-18
MOS管電子產(chǎn)品生產(chǎn)中不可或缺的重要保護器件，在手機、筆記本電腦、藍牙耳機等都有MOS管的身影，可以這樣說(shuō)，有便攜式電子產(chǎn)品的地方一定有MOS管的存在，究竟為何MOS管能在競爭激烈的電子行業(yè)中脫穎而出，我覺(jué)的最主要的原因莫過(guò)于MOS管絕佳的性能，如簡(jiǎn)化驅動(dòng)電路、自適應能力強、抗干擾能力強等性能使得MOS管崛起的速度快，今天我們要說(shuō)的是MOS管在驅動(dòng)電路中的核心設計，為何能讓MOS管在競爭如此激烈的電子市場(chǎng)存活。
MOS管驅動(dòng)電路設計一般認為MOSFET是電壓驅動(dòng)的，不需要驅動(dòng)電流。然而，在MOS的G、S兩級之間有結電容存在，這個(gè)電容會(huì )讓驅動(dòng)MOS變的不那么簡(jiǎn)單。 如果不考慮紋波和EMI等要求的話(huà)，MOS管開(kāi)關(guān)速度越快越好，因為開(kāi)關(guān)時(shí)間越短，開(kāi)關(guān)損耗越小，而在開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)損耗占總損耗的很大一部分，因此MOS管驅動(dòng)電路的好壞直接決定了電源的效率。 對于一個(gè)MOS管，如果把GS之間的電壓從0拉到管子的開(kāi)啟電壓所用的時(shí)間越短，那么MOS管開(kāi)啟的速度就會(huì )越快。
與此類(lèi)似，如果把MOS管的GS電壓從開(kāi)啟電壓降到0V的時(shí)間越短，那么MOS管關(guān)斷的速度也就越快。由此我們可以知道，如果想在更短的時(shí)間內把GS電壓拉高或者拉低，就要給MOS管柵極更大的瞬間驅動(dòng)電流。
大家常用的PWM芯片輸出直接驅動(dòng)MOS或者用三極管放大后再驅動(dòng)MOS的方法，其實(shí)在瞬間驅動(dòng)電流這塊是有很大缺陷的。
比較好的方法是使用專(zhuān)用的MOSFET驅動(dòng)芯片，這類(lèi)的芯片一般有很大的瞬間輸出電流，而且還兼容TTL電平輸入，MOSFET驅動(dòng)芯片的內部結構。
需要注意
因為驅動(dòng)線(xiàn)路走線(xiàn)會(huì )有寄生電感，而寄生電感和MOS管的結電容會(huì )組成一個(gè)LC振蕩電路，如果直接把驅動(dòng)芯片的輸出端接到MOS管柵極的話(huà)，在PWM波的上升下降沿會(huì )產(chǎn)生很大的震蕩，導致MOS管急劇發(fā)熱甚至爆炸，一般的解決方法是在柵極串聯(lián)10歐左右的電阻，降低LC振蕩電路的Q值，使震蕩迅速衰減掉。
因為MOS管柵極高輸入阻抗的特性，一點(diǎn)點(diǎn)靜電或者干擾都可能導致MOS管誤導通，所以建議在MOS管G S之間并聯(lián)一個(gè)10K的電阻以降低輸入阻抗。
如果擔心附近功率線(xiàn)路上的干擾耦合過(guò)來(lái)產(chǎn)生瞬間高壓擊穿MOS管的話(huà)，可以在GS之間再并聯(lián)一個(gè)18V左右的TVS瞬態(tài)抑制二極管，TVS可以認為是一個(gè)反應速度很快的穩壓管，其瞬間可以承受的功率高達幾百至上千瓦，可以用來(lái)吸收瞬間的干擾脈沖。
布線(xiàn)設計
MOS管驅動(dòng)線(xiàn)路的環(huán)路面積要盡可能小，否則可能會(huì )引入外來(lái)的電磁干擾，驅動(dòng)芯片的旁路電容要盡量靠近驅動(dòng)芯片的VCC和GND引腳，否則走線(xiàn)的電感會(huì )很大程度上影響芯片的瞬間輸出電流。
常見(jiàn)驅動(dòng)波形
1、如果出現了這樣圓不溜秋的波形就等著(zhù)核爆吧。有很大一部分時(shí)間管子都工作在線(xiàn)性區，損耗極其巨大。
一般這種情況是布線(xiàn)太長(cháng)電感太大，柵極電阻都救不了，只能重新畫(huà)板子。
2、高頻振鈴嚴重的毀容方波。在上升下降沿震蕩嚴重，這種情況管子一般瞬間死掉，跟上一個(gè)情況差不多，進(jìn)線(xiàn)性區。原因也類(lèi)似，主要是布線(xiàn)的問(wèn)題。又胖又圓的肥豬波。上升下降沿極其緩慢，這是因為阻抗不匹配導致的。芯片驅動(dòng)能力太差或者柵極電阻太大。
果斷換大電流的驅動(dòng)芯片，柵極電阻往小調調就OK了。
正弦的生于方波他們家的三角波。驅動(dòng)電路阻抗超大發(fā)了。此乃管子必殺波。解決方法同上。
3、高低電平分明，電平這時(shí)候可以叫電平了，因為它平。邊沿陡峭，開(kāi)關(guān)速度快，損耗很小，略有震蕩，可以接受，管子進(jìn)不了線(xiàn)性區，強迫癥的話(huà)可以適當調大柵極電阻。
4、無(wú)振鈴無(wú)尖峰無(wú)線(xiàn)性損耗的三無(wú)產(chǎn)品，這就是最完美的波形了。MOS管驅動(dòng)電路
