MOSFET的應(yīng)用電路你都了解嗎?MOSFET在什么應(yīng)用條件要考慮雪崩能量?
一直以來,MOSFET都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對大家的興趣點(diǎn)所在,小編將為大家?guī)鞰OSFET的相關(guān)介紹,詳細(xì)內(nèi)容請看下文。
一、MOSFET的應(yīng)用電路
1、簡單的MOSFET開關(guān)電路
下圖顯示了 N 溝道 MOSFET 和 P 溝道 MOSFET 的最簡單配置。
MOSFET 柵極通過電源電壓快速充電,從而將其打開。但是,如果在打開 MOSFET 后不去管柵極會怎樣呢?一旦電源從柵極移除,MOSFET 仍保持導(dǎo)通狀態(tài)!
就像普通電容器一樣,柵極會保留電荷,直到電荷被移除或通過非常小的柵極漏電流泄漏出去,為了消除這些電荷,必須對柵極進(jìn)行放電。這可以通過將柵極連接回源極端子來完成。但是如果驅(qū)動電路使柵極保持浮動怎么辦?如果雜散電荷在柵極中積累得足以使柵極電壓超過閾值,則 MOSFET 會意外導(dǎo)通,這可能會損壞下游電路。因此,柵極和源極之間經(jīng)常會出現(xiàn) 下拉/上拉電阻 ,每當(dāng)柵極電壓被移除時(shí),該電阻就會從柵極移除電荷。最好添加一個(gè)上拉/下拉電阻無論驅(qū)動器的類型如何,MOSFET 的柵極之間都會存在這種情況。 10K 很值。
2、MOSFET柵極驅(qū)動和保護(hù)電路
MOSFET 的柵極非常敏感,因?yàn)閷艠O與溝道絕緣的氧化層非常薄。大多數(shù)功率MOSFET的額定柵源電壓僅為±20V!因此,在柵極上安裝齊納二極管是一個(gè)很好的預(yù)防措施
由于柵極電容與引線電感相結(jié)合會導(dǎo)致開關(guān)時(shí)產(chǎn)生振鈴,可以通過添加與柵極串聯(lián)的小電阻(約 10Ω)來減輕振鈴。最終的 MOSFET 柵極電路如下圖所示。
MOSFET 的柵極通常不會吸取任何電流(除了小漏電流外),但當(dāng)用于需要快速打開和關(guān)閉的開關(guān)應(yīng)用時(shí),柵極電容必須快速充電和放電。這需要一些電流,在這些情況下,需要柵極驅(qū)動器,其可以采用分立電路、柵極驅(qū)動 IC或柵極驅(qū)動變壓器的形式。
二、MOSFET在什么應(yīng)用條件要考慮雪崩能量?
在實(shí)際的應(yīng)用中,雪崩的損壞大多是因?yàn)槎鄠€(gè)極端邊界條件共同的作用,例如:高溫下,系統(tǒng)輸出短路及過載測試,輸入過電壓測試以及動態(tài)的老化測試中。過壓損壞通常直接理解為雪崩失效損壞,因?yàn)檠┍赖倪^程伴隨著過壓的現(xiàn)象,只有那些在MOSFET的D和S極產(chǎn)生較大的電壓尖峰應(yīng)用,就要考慮器件的雪崩能量。
電壓尖峰產(chǎn)生的能量主要由電感和電流所決定,對于反激應(yīng)用,MOSFET關(guān)斷時(shí)會產(chǎn)生較大的電壓尖峰:VIN+輸出反射電壓+漏感,正常的情況下,有箝位電路,功率器件都會降額,從而留有足夠的電壓余量,不會出現(xiàn)問題。
但是,在一些極端條件下,測試輸出短路啟動或工作中短路,然后短路保護(hù)起作用,系統(tǒng)關(guān)斷,然后重起,如此反復(fù),輸出短路時(shí),初級電感可能會飽和,產(chǎn)生較大的電流,箝位電路工作有可能不正常工作,漏感產(chǎn)生較大尖峰,器件就會有雪崩損壞的可能,因此在這樣的應(yīng)用條件下,就要考慮器件的雪崩能量。
一些電機(jī)負(fù)載由于是感性負(fù)載,而且啟動和堵轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生極大的沖擊電流,因此這樣的應(yīng)用也要考慮器件的雪崩能量。
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