MOS管设计注意
时间:2022-07-28 19:30:00
一般用于高端驱动MOS,导通时,栅极电压大于源极电压,高端驱动MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)因此,此时栅极电压相同VCC大4V或10V。
如果在同一个系统中,要得到比较VCC大电压,将是一个特殊的升压电路,许多电机驱动集成电荷泵,应注意选择合适的外部电容,以获得足够的短路电流驱动MOS管。
MOS管道由电压驱动,只要栅极电压达到开启电压,就可以导通DS,栅极串能导通多少电阻,但如果要求开关频率高,栅对地或VCC可视为电容。
串电阻越大,栅极达到导电压的时间越长,MOS处于半导通状态的时间越长,在半导通状态下阻力越大,发热越大,容易损坏MOS,因此,高频时栅极串的电阻不仅较小,而且一般需要增加前驱动电路。
导通特性
导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。
NMOS的特性:Vgs如果大于一定值,则导通,适用于源极接地(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
PMOS的特性:Vgs如果小于一定值,就会导通,适合源极接VCC情况(高端驱动)。
但是,虽然PMOS它可以很容易地用作高端驱动,但由于导通电阻大、价格昂贵、替代品种少,通常用于高端驱动NMOS。
开关损失
不管是NMOS还是PMOS,导通后有导通电阻,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量称为导通损耗。
选择导电阻小的MOS管道会减少导通损耗,现在功率小MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,也有几毫欧。
MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的,MOS两端电压下降,流过的电流上升,MOS管道损失是电压和电流的乘积,称为开关损失。
通常开关损失远大于导通损失,开关频率越快,损失越大。
瞬时电压和电流的乘积很大,造成的损失很大。缩短开关时间可以减少每次导通时的损失;减少开关频率可以减少单位时间内的开关次数。这两种方法都可以减少开关损失。
MOS管驱动
与双极性晶体管相比,一般认为使用MOS只要管道不需要电流,只要GS高于一定值的电压很容易,但我们仍然需要速度。
在MOS在管的结构中可以看到,GS、GD寄生电容器之间存在,MOS管道的驱动实际上是对电容器的充放电。
电容器充电需要一个电流,因为电容器可以在瞬间被视为短路,所以瞬间电流会更大。
选择/设计MOS管道驱动时,首先要注意的是瞬时短路电流的大小。
选用PMOS控制开关主要有两种应用
第一种应用是由PMOS选择电压,如充电时选择充电电压,不充电时选择电池电压。
二控制是否供电。
从截止到导通的转换时间比从导通到截止的转换时间短。
MOS管道充放电时间长,使管道充放电时间长MOS开关速度低于晶体三极管。
在CMOS在电路中,由于充放电电路是低电阻电路,其充放电过程相对较快,因此CMOS电路开关速度高。