单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,MOS,管驱动电路的设计,闫力,生命信息与仪器工程学院,MOS管驱动电路的设计闫力,有关,MOSFET,的基本知识,一般认为,MOSFET,是电压驱动的，不需要驱动电流,然而，在,MOS,的,G S,两级之间有结电容存在，这个电容会让驱动,MOS,变的不那么简单,有关MOSFET的基本知识一般认为MOSFET是电压驱动的，,有关,MOSFET,的基本知识,如果不考虑纹波和,EMI,等要求的话，,MOS,管开关速度越快越好，因为开关时间越短，开关损耗越小，而在开关电源中开关损耗占总损耗的很大一部分，因此,MOS,管驱动电路的好坏直接决定了电源的效率,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,有关MOSFET的基本知识如果不考虑纹波和EMI等要求的话，,有关,MOSFET,的基本知识,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,有关MOSFET的基本知识由此我们可以知道，如果想在更短的时,MOSFET,驱动芯片的内部结构,MOSFET驱动芯片的内部结构,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。,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,MOS,驱动电路设计需要注意的地方,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 S,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。,MOS驱动电路设计需要注意的地方因为MOS管栅极高输入阻抗的,MOS,管驱动电路参考,MOS管驱动电路参考,MOS,管驱动电路的布线设计,MOS,管驱动线路的环路面积要尽可能小，否则可能会引入外来的电磁干扰,驱动芯片的旁路电容要尽量靠近驱动芯片的,VCC,和,GND,引脚，否则走线的电感会很大程度上影响芯片的瞬间输出电流,MOS管驱动电路的布线设计MOS管驱动线路的环路面积要尽可能,MOS,管驱动电路布线参考,MOS管驱动电路布线参考,常见的,MOS,管驱动波形,如果出现了这样圆不溜秋的波形就等着核爆吧。有很大一部分时间管子都工作在线性区，损耗极其巨大。,一般这种情况是布线太长电感太大，栅极电阻都救不了你，只能重新画板子,常见的MOS管驱动波形如果出现了这样圆不溜秋的波形就等着核爆,常见的,MOS,管驱动波形,高频振铃严重的毁容方波。,在上升下降沿震荡严重，这种情况管子一般瞬间死掉。跟上一个情况差不多，进线性区。,BOOM!,！原因也类似，主要是布线的问题,常见的MOS管驱动波形高频振铃严重的毁容方波。,常见的,MOS,管驱动波形,又胖又圆的肥猪波。,上升下降沿极其缓慢，这是因为阻抗不匹配导致的。芯片驱动能力太差或者栅极电阻太大。,果断换大电流的驱动芯片，栅极电阻往小调调就,OK,了,常见的MOS管驱动波形又胖又圆的肥猪波。,常见的,MOS,管驱动波形,打肿脸充正弦的生于方波他们家的三角波,驱动电路阻抗超大发了。此乃管子必杀波。,解决方法同上,常见的MOS管驱动波形打肿脸充正弦的生于方波他们家的三角波,常见的,MOS,管驱动波形,大众脸型，人见人爱的方波。,高低电平分明，电平这时候可以叫电平了，因为它平。,边沿陡峭，开关速度快，损耗很小,略有震荡，可以接受，管子进不了线性区，强迫症的话可以适当调大栅极电阻,常见的MOS管驱动波形大众脸型，人见人爱的方波。,常见的,MOS,管驱动波形,方方正正的帅哥波,无振铃吴剑锋无线性损耗的三无产品,这就是最完美的波形了,常见的MOS管驱动波形方方正正的帅哥波,再给大家推荐一些驱动,MOS,的芯片,TC4420,：比较常规的一款驱动芯片，峰值电流,6A,MIC4452,：引脚和,TC4420,完全兼容，但峰值电流,9A,，适合驱动一些大一点的,MOS,，也可以驱动小,MOS,以获得极快的开关速度来挤效率（纹波可能会变大）,IR2110,：半桥自举驱动，,2A,输出，用来驱动半桥和全桥很好用，但,IR2110,并不是隔离芯片，所以需要注意布线和电路设计，防止高压反灌回去烧掉主控,再给大家推荐一些驱动MOS的芯片TC4420：比较常规的一款,再给大家推荐一些驱动,MOS,的芯片,TLP250,：,2A,推挽输出的光电耦合器，可以用来做隔离的,MOS,管驱动，但光耦延时较大，不建议用在,50K,以上的频率，做,H,桥隔离驱动还是挺好用的。,IXDD430,：这个比较变态，,30A,的瞬间驱动电流，适合应用在像,13,年国赛题那样完全不考虑纹波只在乎效率的场合中，当然价格也十分感人，不到万不得已不建议使用,再给大家推荐一些驱动MOS的芯片TLP250：2A推挽输出的,拓展知识,在中小功率全桥和半桥开关电源中常使用栅极驱动变压器来驱动,MOS,管,更大功率的开关电源和变频器一般使用悬浮驱动电路，需要多路隔离电源，采用光耦或者脉冲变压器传递驱动信号，电路比较复杂，但性能非常好,在驱动大功率,MOS,管的时候，需要注意米勒效应的影响,这次由于时间关系我不详细讲这几块了，大家可以自行了解下,拓展知识在中小功率全桥和半桥开关电源中常使用栅极驱动变压器来,说点题外话,很荣幸能和大家一起为电赛奋斗，我相信我们的努力不会白费，我们都是国一哥！,说点题外话很荣幸能和大家一起为电赛奋斗，我相信我们的努力不会,谢谢大家,谢谢大家,