MOSFECT的驱动保护电路的设计与应用

合集下载

MOSFET的驱动保护电路设计

MOSFET的驱动保护电路设计

MOSFET的驱动保护电路设计驱动保护电路的设计应考虑以下几个因素:驱动电流要足够大以确保MOSFET能够被充分驱动,驱动电压要适配MOSFET的闸极源极电压,稳定的驱动信号,以及针对MOSFET存在的故障及过温保护。

第一部分:驱动电流设计驱动电流是使MOSFET正常工作的关键,需要足够大以确保MOSFET能够迅速打开和关闭。

驱动电流过小会导致MOSFET开启和关闭速度慢,从而影响功率开关的效果。

一种常见的驱动电路设计是使用晶体管来放大控制信号的电流,从而提供足够的驱动电流。

此时,需要选择合适的晶体管,以确保其最大可承受电流大于所需驱动电流。

第二部分:驱动电压设计为了适应不同类型和不同厂家的MOSFET,可以使用电压放大器来提供适当的驱动电压。

电压放大器可以根据输入信号的大小和极性来放大并适应MOSFET的驱动电压要求。

第三部分:稳定的驱动信号为了确保MOSFET的正常工作,需要提供稳定的驱动信号。

这可以通过使用驱动信号滤波器来实现。

驱动信号滤波器可以滤除杂波和噪声,从而提供干净、稳定的驱动信号。

常用的驱动信号滤波器包括电容滤波器和低通滤波器。

第四部分:MOSFET的故障及过温保护一种常见的故障保护方式是将电流和电压传感器与MOSFET连接,监测MOSFET的工作状态。

当电流或电压超过设定的阈值时,故障保护电路将会迅速关闭MOSFET。

此外,还可以使用温度传感器来监测MOSFET的工作温度,当温度超过一定值时,故障保护电路同样会迅速关闭MOSFET。

总结:MOSFET的驱动保护电路设计需要考虑驱动电流的大小、驱动电压的适应性、稳定的驱动信号以及MOSFET的故障及过温保护等因素。

通过设计合适的驱动保护电路,可以确保MOSFET的正常工作,延长其寿命,提高电路的可靠性和稳定性。

功率MOSFET驱动保护及使用常识

功率MOSFET驱动保护及使用常识

驱动电路的基本任务是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求,转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间,可以使其开通可关断的信号.驱动电路还要提供控制电路和主之间的电气隔离.电力电子电路中,除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计良好外,采用合适的过电压、过电流、du/dt保护、di/di保护是必要的.电压驱动型器件(MOSFET)的驱动电力MOSFET是用栅极电压来控制漏极电流的,其驱动电路简单且需要的驱动功率小,并且还有开关速度快、工作频率高的特点.另外,电力MOSFET的热稳定性优于GTR,但是电力MOSFET的电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10Kw的电力电子装置中.电力MOSFET的栅源极之间都有数皮法左右的极间电容,为快速建立驱动电压,要求驱动电路具有较小的输出电阻,使电力MOSFET开通的栅源极间的驱动电压一般为10~15V,同样关断时施加一定幅值的负驱动电压,一般为-5~-15V有利于减小关断时间和关断损耗.在栅极串入一只低值电阻(数十欧左右)可以减小寄生振荡,该电阻阻值应随被驱动器件电流额定值的增大而减小.电力MOSFET种类和结构繁多,按照导电购道可以分为P沟道和N沟道.由于电力MOSFET本身结构所致,在其漏极和源极之间形成了一个与之反向并联的寄生二极管,通常称作体二极管.它与MOSFET构成了一个整体,使得在漏、源极之间加反向电压时器件导通.MOSFET的漏极伏安特性(输出特性)包含三个区域:截至区,非饱和区,饱和区.饱和是指漏源电压增加时漏极电流不再增加,非饱和区是指漏源电压增加时漏极电流相应增加.电力MOSFET工作在开关状态,即在截止区和非饱和区之间来回转换.一般来说,电力MOSFET不存在二次击穿问题,这个是它的一大优点.一般电力MOSFET的驱动电路包括电气隔离和晶体管放大电路.功率场效应晶体管对栅极驱动电路的要求主要有:触发脉冲须具有足够快的上升和下降速度,脉冲前后沿要陡峭;开通时,以低电阻对栅极电容充电,关断时为栅极电荷提供低电阻放电回路,以提高功率MOSFET的开关速度;为了使功率MOSFET可靠触发导通,栅极驱动电压应高于器件的开启电压,为了防止误导通,在功率MOSFET截止时最好能提供负的栅-源电压;功率MOSFET开关时所需的驱动电流为栅极电容的充放电电流,为了使开关波形有足够的上升和下降陡度,驱动电流要大.过电压保护主要有:防止栅-源过电压.如果栅-源间的阻抗过高,则漏-源间电压的突变会通过极间电容耦合到栅极而产生相当高的栅-源尖峰电压.这一电压会使栅-源氧化层击穿,造成永久性损坏.如果是正方向的VGS.瞬态电压,还会引起器件的误导通,导致该器件或电路其它器件产生瞬态电流过载.解决的办法是适当降低栅极驱动电路的阻抗,在栅-源间并接阻尼电阻,或并接约25v的齐纳二极管,尤其要防止栅极开路工作,防止开关过程的漏-源过电压.如果器件接有感性负载,则当器件关断时,漏极电流的突变(di/dt)会产生比外电源还高的漏极尖峰电压,导致器件击穿.功率MOSFET 关断得越快,产生的过电压越高.为此,需在MOSFET中设置保护电路来吸收浪涌电压.解决方法一般为加入RC 缓冲电路和感性负载的二极管箝位电路.发生短路时,功率MOSFET漏-源电流迅速增加并超过额定值,此时由于在功率MOSFET上加了高电压、大电流,必须在过流极限值所规定的时间内关断功率MOSFET,否则器件将被烧毁. 上述分析可知,功率MOSFET 驱动电路的设计主要包括栅极驱动电路和保护电路两部分.驱动电路的设计好坏直接决定了系统对执行机构的驱动品质,同时由于它是高电压、大电流的强电电路,需要对其进行可靠保护,使其稳定运行,并且应尽量减少对控制部分弱电电路的干扰.辅助元器件和系统过电流保护和过电压保护电力电子变换和控制系统运行不正常或发生故障时,可能发生过电流造成开关器件永久性损坏.过电流在过载和短路两种情况下发生.通常电力电子变换器系统中常采用几种过流保护措施以确保保护的可靠性和合理性MOSFET的分类与区别:JFET是小信号器件,通态电阻大,常用于射频工作场合;MOSFET,特别是功率MOSFET,现在用于功率场合。

第五章 功率MOSFET的驱动电路和保护技术资料

第五章 功率MOSFET的驱动电路和保护技术资料
控 制 电 路 及 其 功 耗 :

5.2 MOSFET 与 双 极 功 率 晶 体
PWM
2 Pd1 Rds on I L (ton / T ) Vd I L (t off / T )
—— 开 关 应 用
IL为平均输出电流; Vd为二极管正向压降; ton为功率MOSFET通态时间; toff为功率MOSFET关态时间。
5.2 栅电荷因子




到t2时刻,漏电流达到IL,漏电电位不再固定 在VDD而是开始下降,并使漏电流保持为常数。 最初阶段,由于器件工作在饱和区,没有电流 流入栅源,只流入栅漏,同时栅漏电容被 Miller效应放大。 到t3时刻,功率MOSFET进入线性区,漏源电压 变为Rdson×IL。 这个时候栅源电压开始自由上升,上升的陡度 由充电电流和输入电容决定,同时输入电容达 到最大(因为这个时候VDS近乎等于0)。

为了更好地理解功率DMOS的特点,有效发挥其功 效,首先考察DMOS器件的剖面结构和等效电路。
5.1 功率DMOS输入电容

各重要的寄生效应包括:
每个管脚的寄生电感; 栅源金属电容(Cgsm)和栅源扩散电容 (Cgso); 栅体电容和栅外延层电容; 所有pn结电容; 寄生npn晶体管,由源、体和漏形成、并 分别对应于寄生晶体管的发射区、基区和 集电区;
Vgs=0时的栅-漏电容。
Crss Cgd
5.1 功率DMOS输入电容

Cgs(栅源电容)从物理上说是栅沟电
容和栅源扩散电容的叠加,一般来说 与电压无关; Cds(栅漏电容)一般由体-外延层pn 结电容组成,随着漏源电压变化很大。 Cgd电容直接依赖于栅金属下半导体表 面情况,与Vgd有关。

高速MOSFET门极驱动电路的设计应用指南(有图完整版)

高速MOSFET门极驱动电路的设计应用指南(有图完整版)

高速MOSFET门极驱动电路的设计应用指南author Laszlo Baloghtranslator Justin Hu摘要本文主要演示了一种系统化的方法来设计高速开关装置的高性能门极驱动电路。

文章收集了大量one-stop-shopping 主题的信息来解决最普通的设计挑战。

因此它应当对各种水平的电力电子工程师都适用。

最常用的电路方案和它们的性能都经过了分析,包括寄生参数、瞬时和极端运行条件的影响。

文章首先回顾了MOSFET技术和开关运行模式,然后由简入繁地讨论问题。

详细的描述了参考地和高端门极驱动电路的设计程序、交流耦合和变压器隔离方案。

专门的一章用来介绍同步整流装置中MOSFET的门极驱动要求。

文章另举出了几个设计的实例,一步一步进行了说明。

Ⅰ.引言MOSTET是金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)的缩写,是电子工业中高频、高效率开关装置的关键器件。

令人惊叹的是,场效应晶体管技术发明于1930年,比双极性晶体管早了大约20年。

第一个信号级别的场效应晶体管20世纪50年代末期被制造出来,功率级别的MOSFET在20世纪70年代中期出现。

而今天无数的MOSFET被集成到现代电子器件中,无论是微处理器还是分立的功率晶体管。

本文所关注的是功率MOSFET在各种各样的开关模式功率变换器装置中门极驱动的要求。

Ⅱ.MOSFET技术双极型和MOSFET晶体管都使用了同样的工作原理。

从根本上讲,这两种晶体管都是电荷控制的器件,这就意味着它们的输出电流和控制电极在半导体中建立的电荷成比例。

当这些器件用作开关时,它们都必须被一个低阻抗的电源驱动,电源要能提供足够的充放电电流来使它们快速建立或释放控制电荷。

从这一点来看,MOSFET在开关过程中必须和双极性晶体管一样通过“硬”驱动才能获得类似的开关速度。

理论上,双极型和MOSFET器件的开关速度几乎一样,由载流子运动经过半导体区域所需要的时间决定。

典型功率MOSFET驱动保护电路设计方案

典型功率MOSFET驱动保护电路设计方案

典型功率MOSFET驱动保护电路设计方案
摘要:率场效应晶体管由于具有诸多优点而得到广泛的应用;但它承受短时过载的能力较弱,使其应用受到一定的限制。

分析了MOSFET器件驱动与保护电路的设计要求;计算了MOSFET驱动器的功耗及MOSFET驱动器与MOSFET的匹配;设计了基于IR2130驱动模块的MOSFET驱动保护电路。

该电路具有结构简单,实用性强,响应速度快等特点。

在驱动无刷直流电机的应用中证明,该电路驱动能力及保护功能效果良好。

功率场效应晶体管(Power MOSFET)是一种多数载流子导电的单极型电压控制器件,具有开关速度快、高频性能好、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、无二次击穿现象和安全工作区域(SOA)宽等优点,因此,在高性能的开关电源、斩波电源及电机控制的各种交流变频电源中获得越来越多的应用。

但相比于绝缘栅双极型晶体管IGBT或大功率双极型晶体管GTR等,MOSFET管具有较弱的承受短时过载能力,因而其实际使用受到一定的限制。

如何设计出可靠和合理的驱动与保护电路,对于充分发挥MOSFET功率管的优点,起着至关重要的作用,也是有效利用MOSFET管的前提和关键。

文中用IR2130驱动模块为核心,设计了功率MOSFET驱动保护电路应用与无刷直流电机控制系统中,同时也阐述了本电路各个部分的设计要求。

该设计使系统功率驱动部分的可靠性大大的提高。

 。

详细讲解MOSFET驱动电路的设计说明

详细讲解MOSFET驱动电路的设计说明

详细讲解MOSFET管驱动电路作者:来源:电源网关键字:MOSFET结构开关驱动电路在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。

这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。

下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料,非全部原创。

包括MOS管的介绍,特性,驱动以及应用电路。

1,MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。

至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。

对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。

原因是导通电阻小,且容易制造。

所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。

下面的介绍中,也多以NMOS为主。

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。

寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。

在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。

这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。

顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。

2,MOS管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大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。

PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。

但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。

MOSFET驱动电路设计及应用

MOSFET驱动电路设计及应用

MOSFET驱动电路设计及应用下面是我对MOSFET 及MOSFET 驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料,非全部原创。

包括MOS 管的介绍,特性,驱动以及应用电路。

在使用MOS 管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS 的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。

这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。

1、MOS 管种类和结构MOSFET 管是FET 的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P 沟道或N 沟道共4 种类型,但实际应用的只有增强型的N 沟道MOS 管和增强型的P 沟道MOS 管,所以通常提到NMOS,或者PMOS 指的就是这两种。

右图是这两种MOS 管的符号。

至于为什么不使用耗尽型的MOS 管,不建议刨根问底。

对于这两种增强型MOS 管,比较常用的是NMOS。

原因是导通电阻小且容易制造。

所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。

下面的介绍中,也多以NMOS 为主。

在MOS 管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。

这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。

顺便说一句,体二极管只在单个的MOS 管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。

下图是MOS 管的构造图,通常的原理图中都画成右图所示的样子。

(栅极保护用二极管有时不画)MOS 管的三个管脚之间有寄生电容存在,如右图所示。

这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。

寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,在MOS 管的驱动电路设计时再详细介绍。

2、MOS 管导通特性导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。

功率MOS_FET_应用说明

功率MOS_FET_应用说明

ΧV
Qg (VGS = X V) Qgs
VGS
Qth Qgd
VDS Vth
VGS(on)
Gate Charge
(a)
䕧ܹᯊᑣⱘ⡍ᗻ
100
20
ID = 85 A
80
VGS
16
60 40
VDS
12 VDS = 50 V
25 V
10 V 8
20
VDS = 50 V
4
25 V
10 V
0
0
0
80 160 240 320 400
L • IAP2
V(BR)DSS V(BR)DSS – VDSS
Pchⱘ⏽ᑺ䰡乱ᰃ
Pch(Tx) = Pch(25°C) × Tchmax – Tc Tchmax – 25
θch-c =
Tchmax – Tc Pch
প‫އ‬Ѣᇕ㺙੠㢃⠛ⱘሎᇌ
图 1 功率 MOS FET 的绝对最大额定值
RCJ05G0001-0100/Rev.1.00
㗤೻ǂV(BR)DSSǂ(V)
90
80
70
60
–50
0
50
100
150
200
໪໇⏽ᑺǂTcǂ(°C)
图 3 V(BR)DSS-Tc 特性 (2SK3418)
RCJ05G0001-0100/Rev.1.00
May 2008
Page 4 of 52
功率 MOS FET 应用说明
1.3 饱和电压 VDS(on)(=Id×RDS(on)) 的栅极驱动电压依存性
RCJ05G0001-0100/Rev.1.00
May 2008
Page 1 of 52

功率MOSFET驱动保护及使用常识

功率MOSFET驱动保护及使用常识

功率MOSFET驱动保护及使用常识随着现代电子设备的不断发展,功率MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)在各种电路中扮演着重要的角色。

作为一个广泛使用的功率开关,MOSFET需要受到保护以确保其正常工作和可靠性。

本文将介绍功率MOSFET驱动保护的重要性,并提供一些常见的使用常识。

1. 功率MOSFET驱动保护的重要性功率MOSFET驱动保护的主要目的是防止设备受到损坏或过载。

由于MOSFET在工作时会承受高电压和大电流,其内部结构容易受到损害。

一旦MOSFET受损,将会导致电路的故障甚至整个系统的崩溃。

因此,合适的保护措施对于确保设备的安全和可靠性至关重要。

2. 功率MOSFET驱动保护的常见方法2.1 过流保护过流是导致MOSFET损坏的主要原因之一。

在设计电路时,应该考虑到工作条件下可能出现的最大电流,并选择额定电流更高的MOSFET来避免过流情况的发生。

此外,可以添加过流保护电路,当电流超过设定阈值时,立即切断电路,以避免MOSFET承受过大的电流。

2.2 过热保护功率MOSFET在工作过程中会产生热量,如果无法有效散热,将会导致器件温度过高。

为了防止过热,可以使用散热器或风扇来增强散热效果。

此外,还可以添加过热保护电路,在MOSFET温度超过设定阈值时切断电路,保护设备不受过热损坏。

2.3 过压保护过压也会对MOSFET造成损坏。

合适的过压保护电路可以防止MOSFET承受超过其承受能力的电压。

常见的过压保护电路包括电阻分压电路和电压比较器电路。

当电压超过设定阈值时,过压保护电路将立即切断电路。

3. 功率MOSFET的使用常识3.1 使用合适的驱动电路驱动电路对于功率MOSFET的性能和可靠性至关重要。

应根据MOSFET的参数和工作条件设计合适的驱动电路。

驱动电路应能提供足够的电流和电压,以确保MOSFET能快速开关和关闭。

3.2 合理布局在电路布局时应注意MOSFET与其他元器件的位置和连接方式。

MOSFECT的驱动保护电路的设计与应用---精品管理资料

MOSFECT的驱动保护电路的设计与应用---精品管理资料

MOSFET的驱动保护电路的设计与应用时间:2012—05—30 10:12:34 来源:电子设计工程作者:郭毅军,苏小维,李章勇,陈丽摘要:率场效应晶体管由于具有诸多优点而得到广泛的应用;但它承受短时过载的能力较弱,使其应用受到一定的限制。

分析了MOSFET器件驱动与保护电路的设计要求;计算了MOSFET驱动器的功耗及MOSFET驱动器与MOSFET的匹配;设计了基于IR2130驱动模块的MOSFET驱动保护电路。

该电路具有结构简单,实用性强,响应速度快等特点。

在驱动无刷直流电机的应用中证明,该电路驱动能力及保护功能效果良好.关键词:功率场效应晶体管;功耗和匹配;驱动电路;保护电路功率场效应晶体管(Power MOSFET)是一种多数载流子导电的单极型电压控制器件,具有开关速度快、高频性能好、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、无二次击穿现象和安全工作区域(SOA)宽等优点,因此,在高性能的开关电源、斩波电源及电机控制的各种交流变频电源中获得越来越多的应用。

但相比于绝缘栅双极型晶体管IGBT或大功率双极型晶体管GTR等,MOSFET管具有较弱的承受短时过载能力,因而其实际使用受到一定的限制。

如何设计出可靠和合理的驱动与保护电路,对于充分发挥MOSFET功率管的优点,起着至关重要的作用,也是有效利用MOSFET管的前提和关键。

文中用IR2130驱动模块为核心,设计了功率MOSFET驱动保护电路应用与无刷直流电机控制系统中,同时也阐述了本电路各个部分的设计要求.该设计使系统功率驱动部分的可靠性大大的提高。

1 功率MOSFET保护电路设计功率场效应管自身拥有众多优点,但是MOSFET管具有较脆弱的承受短时过载能力,特别是在高频的应用场合,所以在应用功率MOSFET对必须为其设计合理的保护电路来提高器件的可靠性。

功率MOSFET保护电路主要有以下几个方面:1)防止栅极 di/dt过高:由于采用驱动芯片,其输出阻抗较低,直接驱动功率管会引起驱动的功率管快速的开通和关断,有可能造成功率管漏源极间的电压震荡,或者有可能造成功率管遭受过高的di/dt而引起误导通.为避免上述现象的发生,通常在MOS驱动器的输出与MOS管的栅极之间串联一个电阻,电阻的大小一般选取几十欧姆。

UPS中常见的功率MOSFET驱动电路介绍及分析

UPS中常见的功率MOSFET驱动电路介绍及分析

UPS中常见的功率MOSFET驱动电路介绍及分析图1.22为UPS电源常用的小功率驱动电路,简单可靠、成本低,常应用于不要求隔离的小功率电源电路中。

如图1.22(b)所示,驱动电路的开关速度很快,驱动能力强,为防止两个MOSFET管直通,通常串接一个0.5-lΩ小电阻用于限流,该电路适用于不要求隔离的中功率电源电路。

这两种电路的特点是结构简单。

功率MOSFET属于电压型控制器件,只要栅极和源极之间施加的电压超过其阀值电压就会导通。

由于MOSFET存在结电容,关断对其漏-源两端电压的突然上升将会通过结电容在栅源两端产生干扰电压。

常用的互补驱动电路的关断回路阻抗小,关断速度较快,但它不能提供负压,故抗干扰性较差。

为了提高电路的抗干扰性,可在此种驱动电路的基础上增加一级有由V1、V2、R2组成的电路,产生一个负压,其电路原理图如图1.23所示。

当V1导通时,V2关断,两个MOSFET中的上管的栅、源极放电,下管的栅、源极充电,即上管关断,下管导通,则被驱动的功率管关断;反之V1关断时,吧导通,上管导通,下管关断,使驱动的管子导通。

因为上下两个管子的栅、源极通过不同的回路充放电,包含有乃的回路,由于地会不断退出饱和直至关断,对于S1而言,导通比关断要慢;对于坊而言,导通比关断要快,所以两管发热程度也不完全一样,S1与S2相比,发热严重。

该驱动电路的缺点是需要双电源,并且由于R2的取值不能过大(否则会使V1深度饱和,影响关键速度),所以R2上会有一定的损耗。

2.隔离的驱动电路(1)正激式驱动电路。

电路原理如图1.24(a)所示,N3为去磁绕组,S2为所驱动的功率管。

R2为防止功率管栅极、源极端电压振荡的一个阻尼电阻。

因不要求漏感较小,并且从速度方面考虑,一般吨较小,故在分析中忽略不计。

正激式驱动电路的等效电路图如图1.24(b)所示,脉冲不要求变压器的副边并联一个电阻R1,它作为正激式变换器的假负载,用于消除关断期司输出电压发生振荡而误导通。

模电中的mosfeet驱动

模电中的mosfeet驱动

模电中的mosfeet驱动MOSFET因导通内阻低、开关速度快等优点被广泛应用于开关电源中。

MOSFET的驱动常根据电源IC和MOSFET的参数选择合适的电路。

下面一起探讨MOSFET用于开关电源的驱动电路。

在使用MOSFET设计开关电源时,大部分人都会考虑MOSFET的导通电阻、最大电压、最大电流。

但很多时候也仅仅考虑了这些因素,这样的电路也许可以正常工作,但并不是一个好的设计方案。

更细致的,MOSFET还应考虑本身寄生的参数。

对一个确定的MOSFET,其驱动电路,驱动脚输出的峰值电流,上升速率等,都会影响MOSFET 的开关性能。

当电源IC与MOS管选定之后,选择合适的驱动电路来连接电源IC与MOS管就显得尤其重要了。

一个好的MOSFET驱动电路有以下几点要求:(1)开关管开通瞬时,驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值,保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡。

(2)开关导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定且可靠导通。

(3)关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放,保证开关管能快速关断。

(4)驱动电路结构简单可靠、损耗小。

(5)根据情况施加隔离。

下面介绍几个模块电源中常用的MOSFET驱动电路。

1:电源IC直接驱动MOSFET图 1 IC直接驱动MOSFET电源IC直接驱动是我们最常用的驱动方式,同时也是最简单的驱动方式,使用这种驱动方式,应该注意几个参数以及这些参数的影响。

第一,查看一下电源IC手册,其最大驱动峰值电流,因为不同芯片,驱动能力很多时候是不一样的。

第二,了解一下MOSFET的寄生电容,如图 1中C1、C2的值。

如果C1、C2的值比较大,MOS管导通的需要的能量就比较大,如果电源IC没有比较大的驱动峰值电流,那么管子导通的速度就比较慢。

如果驱动能力不足,上升沿可能出现高频振荡,即使把图 1中Rg减小,也不能解决问题! IC驱动能力、MOS寄生电容大小、MOS管开关速度等因素,都影响驱动电阻阻值的选择,所以Rg并不能无限减小。

MOSFET的驱动保护电路的设计与应用

MOSFET的驱动保护电路的设计与应用
第 2 0卷 第 3 期
V0 . O 12 No3 .
电 子 设 计 工 程
E e to i sg n i e r g l cr n c De in E gn e i n
21 0 2年 2月
Fb 2 1 e .0 2
MOS E 的驱动 保护 电路 的设计 与应 用 FT
Ke r s o rMOS E y wo d :p we F T; o e n t h n p w ra d ma c i g;d v i u t r tc in c r ut i r e c r i;p oe t ic i c o
功 率 场 效 应 晶体 管 (o e S E ) 一 种 多 数 载 流 子 P nd ap lc to fp sg a p ia i n o owe OSFET i e a r t c i n i c i rM dr v nd p o e to cr u t
G O Y- n S a-e, I hn — n , H N L U iu , UXi w i L agy g C E i j o Z o
F T的 匹配 : 计 了基 于 I2 3 E 设 R 10驱 动模 块 的 M S E O F T驱 动 保 护 电路 。 电路 具 有 结 构 简 单 , 用性 强 , 该 实 响应 速度 快 等
特 点 。在 驱 动 无 刷 直流 电机 的应 用 中证 明 , 电路 驱 动 能 力及 保 护 功 能效 果 良好 。 该 关 键 词 :功 率 场 效 应 晶 体 管 ; 耗 和 匹 配 ; 动 电路 ; 护 电路 功 驱 保 中图 分 类 号 : N T6 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :l7 — 2 6 2 l )3 0 6 - 3 64 6 3 (O2 0 - 19 0

MOSFET驱动电路应用实例

MOSFET驱动电路应用实例

MOSFET驱动电路应用实例
HOMSEMI POWER MOSFET驱动电路应用实例
1.主要参数及特性
MOSFET是由电压控制型器件,输入栅极电压VG控制着漏极电流ID,即一定条件下,漏极电流ID取决于栅极电压VG。

极限参数有:最大漏源电压VDS、最大栅源电压VGS、最大漏极电流ID,最大功耗PD。

在使用中不能超过极限值,否则会损坏器件。

主要电特性有:开启电压VGS(Th);栅极电压为零时的IDSS电流;在一定的VGS条件下的导通电阻RDS(ON)。

2.基于开关电源IC3843驱动电路
HS70N06 VGS一般3.1V就可以完全开启,也有很低的导通电阻RDS(ON),像3843这类内部带图腾柱驱动电路的IC一般都可以很轻松的驱动它.栅极电阻的选择范围也比较大,一般可以从几欧到几百欧.
3.基于MCU图腾驱动电路
MCU的工作电压都比较低(一般都在5.5V以下),不能直接驱动HS80N75或者说驱动能力很差.所以我们一般选择增加外部图腾驱动电路.
4.基于逆变器输出驱动电路
5.基于HID安定器全桥驱动电路
6.基于DCBL马达驱动电路
换相,每个MOSFET通电180o.。

详解MOSFET的驱动技术及应用

详解MOSFET的驱动技术及应用

详解MOSFET的驱动技术及应用固然以上都是暗示图,没有完整的外围电路,但是外围其实很容易,参考datasheet即可。

自举电容主要在于其大小,该电容在充电之后,就要对MOS的结电容充电,假如驱动电路上有其他功耗器件,也是该电容供电的。

所以要求该电容足够大,在提供电荷之后,电容上的电压下跌最好不要超过原先值的10%,这样才干保证驱动电压。

但是也不用太大,太大的电容会导致二极管在充电的时候,冲击电流过大。

对于二极管,因为平均电流不会太大,只要保证是迅速二极管。

固然,当自举电压比较低的时候,这个二极管的正向压降,尽量选小的。

电容没什么,磁片电容,几百n就可以了。

但是二极管,要超快的,而且耐压要够。

电流不用太大,1A足够。

隔离驱动。

当控制和MOS处于电气隔离状态下,自举驱动就无法胜任了,那么就需要隔离驱动了。

下面来研究隔离驱动中最常用的,隔离驱动。

看个最容易的隔离驱动电路,被驱动的对象是Q1。

%%%%%%%%%%21 其实MOS只是作为开关管,需要注重的是电机是感性器件,还有电机启动时候的冲击电流。

还有堵转时候的的启动电流。

驱动源参数为12V ,100KHz, D=0.5。

驱动变压器电感量为200uH,匝比为1:1。

%%%%%%%%%%22 红色波形为驱动源V1的输出,绿色为Q1的G级波形。

可以看到,Q1-G的波形为具有正负电压的方波,幅值6V了。

为什么驱动电压会下降呢,是由于V1的电压直流重量,彻低被C1阻止了。

所以C1也称为隔直电容。

下图为C1上的电压。

%%%%%%%%%%23 其平均电压为6V,但是峰峰值,却有2V,明显C1不够大,导致驱动信号终于不够平。

那么把C1变为470n。

Q1-G的电压波形就变成如下:%%%%%%%%%%24 驱动电压变得平缓了些。

假如把驱动变压器的电感量增第1页共3页。

mos驱动电机 保护电路

mos驱动电机 保护电路

mos驱动电机保护电路MOS驱动电机保护电路是一种重要的电路设计,它能够保护MOS管和电机免受损坏。

在本文中,我们将探讨MOS驱动电机保护电路的原理、设计和应用。

一、MOS管的工作原理MOS管是一种常用的场效应管,它由源极、漏极和栅极组成。

当栅极施加一个正向电压时,会形成一个导通通道,使得源极和漏极之间形成一个低阻抗通路;当栅极施加一个负向电压时,导通通道关闭,源极和漏极之间形成一个高阻抗断路。

二、MOS驱动电机的工作原理MOS驱动电机是一种常用的直流电机驱动器。

它通过PWM信号控制MOS管的导通时间比例来调节输出电压和输出功率。

PWM信号由控制器产生,并经过隔离器、反相器等元件进行处理后送入MOS管栅极。

三、保护电路的必要性在实际应用中,由于各种因素(如过载、短路等),可能会导致MOS 管或者直流电机损坏。

为了避免这种情况发生,需要设计一种保护电路来保护MOS管和直流电机。

四、保护电路的设计1. 过流保护过流保护是一种常用的保护电路。

它通过检测MOS管输出电流是否超过设定值来判断是否存在过载或短路情况。

当输出电流超过设定值时,控制器会立即关闭MOS管,以避免损坏。

2. 过压保护过压保护是一种常用的保护电路。

它通过检测MOS管输出电压是否超过设定值来判断是否存在过载或短路情况。

当输出电压超过设定值时,控制器会立即关闭MOS管,以避免损坏。

3. 瞬态过压保护瞬态过压保护是一种常用的保护电路。

它通过检测MOS管输出端口的瞬态高压信号来判断是否存在瞬态高压情况。

当出现瞬态高压时,控制器会立即关闭MOS管,以避免损坏。

4. 温度保护温度保护是一种常用的保护电路。

它通过检测MOS管温度是否超过设定值来判断是否存在过热情况。

当温度超过设定值时,控制器会立即关闭MOS管,以避免损坏。

五、保护电路的应用保护电路广泛应用于各种直流电机驱动器中,特别是在高功率驱动器中更为重要。

在实际应用中,保护电路的设计需要根据具体的应用场景和需求进行优化和调整。

带保护功能的功率MOSFET驱动电路

带保护功能的功率MOSFET驱动电路

R读者园地e aders ’ho me 微特电机 2009年第10期 66 带保护功能的功率MOSFET 驱动电路杨碧石(南通职业大学,江苏南通226007) 中图分类号:T M 301.2 文献标识码:E文章编号:1004-7018(2009)10-0066-010引 言通常功率场效管内部(栅-源极间)制作了一个保护用的齐纳二极管,由于该齐纳二极管的存在,也将使MOSFET 管的栅极输入电容增大。

因此,为了提高其开关速度,必须充分考虑栅极输入电容的影响,保证输入电容在开关过程中能很快充放电,因此,在设计功率MOSFET 栅极驱动电路时,还必须使控制回路与功率MOSFET 构成的主回路之间完全隔离。

考虑到功率MOSFET 栅-源极间的正反向电压最大值一般都在20V 左右,因而其门槛电压U GS (th )一般控制在2~6V,当栅-源极间电压U GS ≥10V 时,MOSFET 就进入饱和导X 通状态。

为了保证电路可靠触发,应尽可能采用强驱动方式。

1高频桥式整流驱动电路高频桥式整流驱动电路如图1所示。

它由高频脉冲振荡器、四个三极管VT1、VT2、VT3、VT4构成的互补电路、脉冲变压器、桥式整流驱动电路及CD4528或C D4538单稳电路构成的保护环节组成。

图1 具有自保护功能的功率MOSFET 驱动电路由门电路G1和2MHz 晶体振荡器构成的高频脉冲振荡器输出经C D4013分频后,在其输出端Q 和Q 得到一相位相反的两路高频脉冲信号,该脉冲信号分别作为门G2和G3的一个输入。

当控制信号U i 为高电平时,门G2和G3输出端产生相应的两路脉冲,并分别驱动由VT1、VT2和VT3、VT4构成的互补电路,其中G2用以控制VT1、VT2的基极,G3用以控制VT3、VT4的基极。

由于G2和G3相位相反,G2为高电平时G3为低电平,G2为低电平时G3为高电平。

因此,在任一时刻,VT1、VT2、VT3、VT4四个三极管中,当VT1、VT3导通时,VT2、VT4截止,或者当VT2、VT4导通时,VT1、VT3截止,从而在脉冲变压器原边得到一个交变的对称方波信号。

详解MOSFET的驱动技术及应用

详解MOSFET的驱动技术及应用

详解MOSFET的驱动技术及应用导读: MOSFET作为功率开关管,已经是是开关电源领域的绝对主力器件。

虽然MOSFET作为电压型驱动器件,其驱动表面上看来是非常简单,但是详细分析起来并不简单。

MOSFET作为功率开关管,已经是是开关电源领域的绝对主力器件。

虽然MOSFET 作为电压型驱动器件,其驱动表面上看来是非常简单,但是详细分析起来并不简单。

下面我会花一点时间,一点点来解析MOSFET的驱动技术,以及在不同的应用,应该采用什么样的驱动电路。

首先,来做一个实验,把一个MOSFET的G悬空,然后在DS上加电压,那么会出现什么情况呢?很多工程师都知道,MOS会导通甚至击穿。

这是为什么呢?因为我根本没有加驱动电压,MOS怎么会导通?用下面的图,来做个仿真:去探测G极的电压,发现电压波形如下:G极的电压居然有4V多,难怪MOSFET会导通,这是因为MOSFET的寄生参数在捣鬼。

这种情况有什么危害呢?实际情况下,MOS肯定有驱动电路的么,要么导通,要么关掉。

问题就出在开机,或者关机的时候,最主要是开机的时候,此时你的驱动电路还没上电。

但是输入上电了,由于驱动电路没有工作,G级的电荷无法被释放,就容易导致MOS导通击穿。

那么怎么解决呢?在GS之间并一个电阻.那么仿真的结果呢:几乎为0V.什么叫驱动能力,很多PWM芯片,或者专门的驱动芯片都会说驱动能力,比如384X的驱动能力为1A,其含义是什么呢?假如驱动是个理想脉冲源,那么其驱动能力就是无穷大,想提供多大电流就给多大。

但实际中,驱动是有内阻的,假设其内阻为10欧姆,在10V电压下,最多能提供的峰值电流就是1A,通常也认为其驱动能力为1A。

那什么叫驱动电阻呢,通常驱动器和MOS的G极之间,会串一个电阻,就如下图的R3。

驱动电阻的作用,如果你的驱动走线很长,驱动电阻可以对走线电感和MOS 结电容引起的震荡起阻尼作用。

但是通常,现在的PCB走线都很紧凑,走线电感非常小。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

MOSFET的驱动保护电路的设计与应用时间:2012-05-30 10:12:34 来源:电子设计工程作者:郭毅军,苏小维,李章勇,陈丽摘要:率场效应晶体管由于具有诸多优点而得到广泛的应用;但它承受短时过载的能力较弱,使其应用受到一定的限制。

分析了MOSFET器件驱动与保护电路的设计要求;计算了MOSFET驱动器的功耗及MOSFET驱动器与MOSFET的匹配;设计了基于IR2130驱动模块的MOSFET驱动保护电路。

该电路具有结构简单,实用性强,响应速度快等特点。

在驱动无刷直流电机的应用中证明,该电路驱动能力及保护功能效果良好。

关键词:功率场效应晶体管;功耗和匹配;驱动电路;保护电路功率场效应晶体管(Power MOSFET)是一种多数载流子导电的单极型电压控制器件,具有开关速度快、高频性能好、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、无二次击穿现象和安全工作区域(SOA)宽等优点,因此,在高性能的开关电源、斩波电源及电机控制的各种交流变频电源中获得越来越多的应用。

但相比于绝缘栅双极型晶体管IGBT或大功率双极型晶体管GTR等,MOSFET管具有较弱的承受短时过载能力,因而其实际使用受到一定的限制。

如何设计出可靠和合理的驱动与保护电路,对于充分发挥MOSFET功率管的优点,起着至关重要的作用,也是有效利用MOSFET管的前提和关键。

文中用IR2130驱动模块为核心,设计了功率MOSFET驱动保护电路应用与无刷直流电机控制系统中,同时也阐述了本电路各个部分的设计要求。

该设计使系统功率驱动部分的可靠性大大的提高。

1 功率MOSFET保护电路设计功率场效应管自身拥有众多优点,但是MOSFET管具有较脆弱的承受短时过载能力,特别是在高频的应用场合,所以在应用功率MOSFET对必须为其设计合理的保护电路来提高器件的可靠性。

功率MOSFET保护电路主要有以下几个方面:1)防止栅极 di/dt过高:由于采用驱动芯片,其输出阻抗较低,直接驱动功率管会引起驱动的功率管快速的开通和关断,有可能造成功率管漏源极间的电压震荡,或者有可能造成功率管遭受过高的di/dt而引起误导通。

为避免上述现象的发生,通常在MOS驱动器的输出与MOS管的栅极之间串联一个电阻,电阻的大小一般选取几十欧姆。

2)防止栅源极间过电压由于栅极与源极的阻抗很高,漏极与源极间的电压突变会通过极间电容耦合到栅极而产生相当高的栅源尖峰电压,此电压会使很薄的栅源氧化层击穿,同时栅极很容易积累电荷也会使栅源氧化层击穿,所以要在MOS管栅极并联稳压管以限制栅极电压在稳压管稳压值以下,保护MOS管不被击穿,MOS管栅极并联电阻是为了释放栅极电荷,不让电荷积累。

3)防护漏源极之间过电压虽然漏源击穿电压VDS一般都很大,但如果漏源极不加保护电路,同样有可能因为器件开关瞬间电流的突变而产生漏极尖峰电压,进而损坏MOS管,功率管开关速度越快,产生的过电压也就越高。

为了防止器件损坏,通常采用齐纳二极管钳位和RC缓冲电路等保护措施。

当电流过大或者发生短路时,功率MOSFET漏极与源极之间的电流会迅速增加并超过额定值,必须在过流极限值所规定的时间内关断功率MOSFET,否则器件将被烧坏,因此在主回路增加电流采样保护电路,当电流到达一定值,通过保护电路关闭驱动电路来保护MOSFET 管。

图1是MOSFET管的保护电路,由此可以清楚的看出保护电路的功能。

2 功率MOSFET驱动电路的设计功率场效应晶体管的栅极对驱动电路的要求主要有以下几个方面:1)产生的栅极驱动脉冲必须具有足够的上升和下降速度,脉冲的前后沿要陡峭:2)开通时以低电阻对栅极电容充电,关断时为栅极电荷提供低电阻放电回路,以提高功率MOSFET的开关速度;3)为了使功率MOSFET可靠导通,栅极驱动脉冲应有足够的幅度和宽度;4)功率MOSFET开关时所需的驱动电流为栅极电容的充放电电流,为了使开关波形有足够的上升下降陡度,驱动电流要大。

MOSFET驱动器在驱动MOSFET功率管的功耗主要包括3个方面:1)MOSFET栅极电容的充电放电产生的功耗为:Pc=CG×F×V2DD (1)其中:CG为MOSFET栅极电容;VDD为MOSFET驱动器电源电压;F为开关频率。

2)MOSFET驱动器吸收静态电流产生的功耗为:PQ=(IQH×D+IQL(1-D))×VDD (2)其中:IQH为驱动器输入为高电平状态的静态电流;D为开关波形的占空比;IQL为驱动器输入为低电平状态的静态电流。

3)MOSFET驱动器交越导通电流产生的功耗为:PS=CC×F×VDD (3)其中:CC为交越常数。

从上述公式可以推导出,在3部分功耗中其中栅极电容充放电功耗在MOSFET驱动器功耗中占的比例最高,特别是在很低的开关频率时。

同时根据公式减小栅极驱动电压可以显著减少驱动器的功耗。

在应用中使MOS管驱动器与MOS管匹配主要是根据功率MOS管导通和截止的速度快慢即栅极电压的上升和下降时间,也即是MOS管栅极电容的充放电速度。

MOS管栅极电容导通与截止的时间与MOS管驱动器的驱动电流的关系可以表示为:T=(VxC)/I (4)其中:T表示导通与截止时间,V表示MOS管栅极源极两端的电压,C表示栅极电容,I表示驱动器峰值驱动电流。

根据栅极电压与栅极电容的乘积为栅极电荷Q则上式可转化为T=Q/I。

本设计中功率MOSFET采用IR公司的IRF3710S功率MOSFET芯片,从其datasheet可以得到MOSFET 的栅极电荷为26 nC,导通/截止时间为106 ns,可以得到峰值驱动电流为,驱动电压为12 V,本设计驱动芯片采用IR公司的IR2130驱动模块,该芯片可用来驱动工作在母电压不高于600 V的电路中的功率MOS门器件,其可输出的最大正向峰值驱动电流为250mA,输出驱动电压为10~20V而反向峰值驱动电流为500 mA。

它内部设计有过流、过压及欠压保护、封锁和指示网络,使用户可方便的用来保护被驱动的MOS门功率管,加之内部自举技术的巧妙运用使其可用于高压系统,它还可对同一桥臂上下2个功率器件的门极驱动信号产生2μs互锁延时时间。

它自身工作和电源电压的范围较宽(3~20 V),在它的内部还设计有与被驱动的功率器件所通过的电流成线性关系的电流放大器,电路设计还保证了内部的3个通道的高压侧驱动器和低压侧驱动器可单独使用,亦可只用其内部的3个低压侧驱动器,并且输入信号与TTL及COMS电平兼容。

IR2130管脚如图2所示。

图2中HIN1~HIN3、LIN1~LIN3:逆变器上桥臂和下桥臂功率管的驱动信号输入端,低电平有效。

CA-、CAO、VSO:内部放大器的反相端、输出端和同相端,可对主电路的电流进行检测。

ITRIP:过流信号检测输入端,可通过输入电流信号来完成过流或直通保护。

FAULT:过流、直通短路、过压、欠压保护输出端,该端提供一个故障保护的指示信号。

它在芯片内部是漏极开路输出端,低电平有效。

VB1~VB3:是悬浮电源连接端,通过自举电容和快速恢复二极管为3个上桥臂功率管的驱动器提供内部悬浮电源,其中快速恢复二极管的作用是防止母线电压倒流损坏器件,VS1~VS3是其对应的悬浮电源地端。

HO1~HO3、LO1~LO3:逆变器上下桥臂功率开关器件驱动器信号输出端。

在实际应用中,IR2130的设计也有一些不合理之处,在使用中应特别注意。

1)IR2130的故障输出只有一个通道,在实际应用中很难判断是过流还是欠压故障,特别是在上电过程中,控制电源必然从0上升至某值,在此过程中,IR2130的故障输出端因内部欠压而动作,将此信号作为过电流信号去触发前级保护电路时,如果前级保护电路具有自锁功能,可能使电路无法起动。

2)由于IR2130的电流检测输入端直接与主电路连接,很容易引入干扰而使系统停机或出现异常,因此,电流检测电阻应采用无感电阻。

3)由于IR2130采用了不隔离的驱动方式,若主电路功率器件损坏,高压将直接串入IR2130,引起IR2130永久性损坏,严重时还会将IR2130前级电路击穿。

4)当IR2130的输入信号来自微处理器时必须采取隔离措施,由于IR2130具有高侧驱动功能,因此可使用普通光耦,以降低成本。

3 应用实例永磁无刷直流电机是随着高性能永磁材料、电机控制技术和电力电子技术发展而出现的一种新型电机,它既具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便、寿命长等优点,又具备直流电机运行效率高、无励磁损耗及调速性能好等诸多优点,且还具有功率密度高,低转速,大转矩的特点。

它的应用已从最初的军事工业,向航空航天、医疗、信息、家电以及工业自动化等领域迅速发展。

图3是由IR2130组成的无刷直流电机驱动原理图为便于表示只画出其中一个桥臂的电路示意图,通过IR2130输入信号控制MOSFET的开关,由此驱动无刷直流动机。

C1是自举电容,为上桥臂功率管驱动的悬浮电源存储能量,D1的作用是防止上桥臂导通时母线电压倒流到IR2130的电源上而使器件损坏,因此D1应有足够的反向耐压,当然D1与C1串联也是为了满足主电路功率开关频率的要求,D1应选快速恢复二极管。

R1、R2、R10、R11、R12、C4组成过流检测电路。

R5、R6为栅极驱动电阻,D4、D5为功率管提供了一个低阻抗的放电回路,使功率管能够快速的泄放电荷。

功率场效应管的栅极与源极之间并联了一个电阻和一个齐纳二极管,电阻的作用是降低栅极与源极间的阻抗,齐纳二极管的作用是防止栅极与源极间尖端电压击穿功率管。

同时在功率场效应管的漏极与源极之间并联了一个RC电路和齐纳二极管,由于器件开关瞬间电流的突变而产生漏极尖峰电压,所以必须加上RC缓冲电路和齐纳二极管对其进行保护。

在实际应用中栅极的驱动波形如图4所示,此波形是在电机3000RPM时的驱动波形,可以看出此波形完全能够满足要求,同时进行了短路、电机堵转等试验,图3电路也能过很好地保护功率MOSFET管。

4 结束语功率MOSFET驱动保护电路的设计可直接决定系统对执行机构的驱动品质。

文中针对具体的微电机驱动保护系统,有针对性地功率驱动保护电路进行计算分析与设计。

实验证明该电路设计简单可靠,驱动与保护效果良好,完全可以满足控制系统对执行机构的驱动要求。

相关文档
最新文档