MOS驅(qū)動(dòng)電路的參數(shù)都是如何計(jì)算的？

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)計(jì)算的有關(guān)報(bào)道，通過(guò)閱讀這篇文章，大家可以對(duì)它具備清晰的認(rèn)識(shí)，主要內(nèi)容如下。

一、MOS驅(qū)動(dòng)電路

在MOS管的結(jié)構(gòu)中，在GS，GD之間存在寄生電容，而MOS管的驅(qū)動(dòng)，實(shí)際上就是對(duì)電容的充放電。對(duì)電容的充電需要一個(gè)電流，因?yàn)閷?duì)電容充電瞬間可以把電容看成短路，所以瞬間電流會(huì)比較大。選擇/設(shè)計(jì)MOS管驅(qū)動(dòng)時(shí)第一要注意的是可提供瞬間短路電流的大小?！?第二注意的是，普遍用于高端驅(qū)動(dòng)的NMOS，導(dǎo)通時(shí)需要是柵極電壓大于源極電壓。而高端驅(qū)動(dòng)的MOS管導(dǎo)通時(shí)源極電壓與漏極電壓(VCC)相同，所以這時(shí)柵極電壓要比VCC大4V或10V。如果在同一個(gè)系統(tǒng)里，要得到比VCC大的電壓，就要專門的升壓電路了。很多馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器都集成了電荷泵，要注意的是應(yīng)該選擇合適的外接電容，以得到足夠的短路電流去驅(qū)動(dòng)MOS管?！?上邊說(shuō)的4V或10V是常用的MOS管的導(dǎo)通電壓，設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)然需要有一定的余量。而且電壓越高，導(dǎo)通速度越快，導(dǎo)通電阻也越小?，F(xiàn)在也有導(dǎo)通電壓更小的MOS管用在不同的領(lǐng)域里，但在12V汽車電子系統(tǒng)里，一般4V導(dǎo)通就夠用了。

二、MOS驅(qū)動(dòng)電路的參數(shù)計(jì)算

我的實(shí)際工作中碰到最多的驅(qū)動(dòng)電路是以下這種能夠控制開關(guān)速度的驅(qū)動(dòng)電路，我就以它舉例做進(jìn)一步的分析。

如圖，在驅(qū)動(dòng)電阻Rg2上并聯(lián)一個(gè)二極管。其中D1常用快恢復(fù)二極管，使關(guān)斷時(shí)間減小同時(shí)減小關(guān)斷損耗，Rg1可以限制關(guān)斷電流，R1為mos管柵源極的下拉電阻，給mos管柵極積累的電荷提供泄放回路。（ 根據(jù)MOSFET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(dǎo)致MOS管誤導(dǎo)通，所以R1也起降低輸入阻抗作用，一般取值在10k~幾十k ）

Lp為驅(qū)動(dòng)走線的雜散寄生電感，包括驅(qū)動(dòng)IC引腳、MOS引腳、PCB走線的感抗，精確的數(shù)值很難確定，通常取幾十nH。

1、驅(qū)動(dòng)電阻Rg的計(jì)算

驅(qū)動(dòng)走線的寄生電感和MOS管的結(jié)電容會(huì)組成一個(gè)LC振蕩電路，如果驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端直接到柵極的話，在PWM波的上升下降沿會(huì)產(chǎn)生很大的震蕩，導(dǎo)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)電阻，降低LC振蕩電路的Q值，使震蕩迅速衰減掉。

2、驅(qū)動(dòng)電阻下限值

當(dāng)mos開通瞬間，Vcc通過(guò)驅(qū)動(dòng)電阻給Ciss=Cgs+Cgd充電，如上圖所示(忽略下拉電阻R1的影響)。根據(jù)LC震蕩電路模型，可以列出回路在復(fù)頻域內(nèi)對(duì)應(yīng)的方程。

求解出i g ，并化為典型二階系統(tǒng)的形式

再根據(jù)LC振蕩電路求解二階系統(tǒng)阻尼系比

那么根據(jù)LC振蕩電路的特性，為了保證驅(qū)動(dòng)電流ig不發(fā)生震蕩，該系統(tǒng)要處于過(guò)阻尼的狀態(tài)；即阻尼比必須大于1，則方程式解得Rg=Rg1+Rg2的下限范圍

3、驅(qū)動(dòng)關(guān)斷電阻上限值

MOS關(guān)斷時(shí)，Vds會(huì)產(chǎn)生很大的dv/dt，那么由于寄生電容Cgd的存在，就會(huì)對(duì)回路進(jìn)行放電繼而產(chǎn)生較大的電流，根據(jù)公式：Ic=Cdv/dt。那么回路上Igd流過(guò)驅(qū)動(dòng)電阻Rg,又會(huì)在GS間產(chǎn)生一個(gè)電壓Vgoff=IgdxRg。這樣我們的方向就是不能讓其高于MOS導(dǎo)通的門檻電壓Vth以避免誤導(dǎo)通。

那么列出不等式

則解得驅(qū)動(dòng)電阻Rgoff=Rg1的取值范圍

最后，小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來(lái)說(shuō)都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。