电源设计小贴士 31: 同步降压 MOSFET 电阻比的正确选择
电源设计经验谈
请加入 TI 微博:/tisemi
德州仪器在线技术支持社区 /
1
德州仪器在线技术支持社区 /
德州仪器在线技术支持社区 /
2
德州仪器在线技术支持社区 /
----------------------------------------------------------------------电源设计经验谈 1:为您的电源选择正确的工作频率......................................................................................... 5 电源设计经验谈 2:驾驭噪声电源 ........................................................................................................................ 6 电源设计经验谈 3:阻尼输入滤波器——第一部分............................................................................................. 8 电源设计经验谈 4:阻尼输入滤波器系列之第二部分....................................................................................... 10 电源设计经验谈 5:降压—升压电源设计中降压控制器的使用 ....................................................................... 11 电源设计经验谈 6:精确测量电源纹波 .............................................................................................................. 13 电源设计经验谈 7:高效驱动 LED 离线式照明 ............................................................................................... 14 电源设计经验谈 8:通过改变电源频率来降低 EMI 性能 ................................................................................ 16 电源设计经验谈 9:估算表面贴装半导体的温升 .............................................................................................. 18 电源设计经验谈 10:轻松估计负载瞬态响应 .................................................................................................... 20 电源设计经验谈 11:解决电源电路损耗问题 .................................................................................................... 21 电源设计经验谈 12:电源效率最大化 ................................................................................................................ 22 电源设计经验谈 13:小心别被电感磁芯损耗烫伤 ............................................................................................ 24 电源设计经验谈 14:SEPIC 转换器提供高效偏置电源 .................................................................................... 25 电源设计经验谈 15:低成本、高性能 LED 驱动器 ......................................................................................... 27 电源设计经验谈 16:缓冲正向转换器 ................................................................................................................ 29 电源设计经验谈 17:缓冲反向转换器 ................................................................................................................ 33 电源设计经验谈 18:您稳压器的输出电压精度或许并非如您所想的那样糟糕 ............................................. 35 电源设计经验谈 19:轻松创建多个负输出电压 ................................................................................................ 38 电源设计经验谈 20:注意那些意外谐振响应 .................................................................................................... 40 电源设计经验谈 21:请注意电容 RMS 纹波额定电流! ................................................................................ 42 电源设计经验谈 22:避免一些常见的误差放大器使用错误............................................................................. 44 电源设计经验谈 23:改善负载瞬态响应 ............................................................................................................ 46 电源设计经验谈 24:并-串联阻抗转换............................................................................................................... 47 电源设计经验谈 25:改善负载瞬态响应—第 2 部分 ...................................................................................... 50 电源设计经验谈 26:高频导体的电流分布 ........................................................................................................ 52 POWER TIP 27: PARALLELING POWER SUPPLIES USING THE DROOP METHOD....................................................... 54
mos 最好的参数值
mos 最好的参数值【原创版】目录1.引言:介绍 MOSFET2.MOSFET 的参数3.如何选择 MOSFET 的参数4.最佳参数值的选择5.结论:总结 MOSFET 的最佳参数值选择正文一、引言MOSFET(金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管)是一种广泛应用于电子设备的半导体器件,以其高输入阻抗、低噪声和低功耗等优点而受到青睐。
在设计和应用 MOSFET 时,选择合适的参数值至关重要。
本文将介绍如何选择 MOSFET 的最佳参数值。
二、MOSFET 的参数MOSFET 的主要参数包括:1.沟道长度(L):沟道长度决定了 MOSFET 的导通电流和开关速度。
较长的沟道长度可提高电流能力,但降低开关速度。
2.沟道宽度(W):沟道宽度影响了 MOSFET 的导通电流和电流密度。
较宽的沟道宽度可提高电流密度,从而增加导通电流。
3.氧化层厚度(t 氧化):氧化层厚度影响了 MOSFET 的阈值电压和可靠性。
较厚的氧化层可降低阈值电压,提高器件可靠性。
4.源极和漏极的夹层数(N):夹层数决定了 MOSFET 的电流放大系数。
增加夹层数可提高电流放大系数,从而增加导通电流。
5.掺杂浓度(n):掺杂浓度影响了 MOSFET 的阈值电压和电流密度。
较高的掺杂浓度可降低阈值电压,提高电流密度。
三、如何选择 MOSFET 的参数在实际应用中,选择 MOSFET 的参数值需要考虑以下几个方面:1.电流需求:根据应用电路的电流需求选择合适的 MOSFET 导通电流。
2.工作电压:根据应用电路的工作电压选择合适的 MOSFET 阈值电压。
3.开关速度:根据应用电路的响应速度要求选择合适的 MOSFET 开关速度。
4.功耗:根据应用电路的功耗要求选择合适的 MOSFET 电流密度和夹层数。
5.可靠性:根据应用电路的可靠性要求选择合适的 MOSFET 氧化层厚度和掺杂浓度。
四、最佳参数值的选择综合考虑以上各方面因素,选择 MOSFET 的最佳参数值需要进行多次迭代和优化。
如何正确的选择MOSFET
如何正确的选择MOSFET选择正确的MOSFET是非常重要的,因为它直接影响到电路的性能和稳定性。
以下是选择MOSFET的一些重要因素:1.预计的负载电流:首先要确定所需的负载电流。
MOSFET的电流容量决定了它能够支持的最大负载电流。
选择具有足够高电流容量的MOSFET以确保其能够正常工作。
2.最大耗散功率:MOSFET的最大耗散功率决定了它能够承受的最大功率。
在选择MOSFET时,要确保它的最大耗散功率能够满足应用的需求。
3.预计的工作电压:确定所需的工作电压范围。
选择MOSFET时,要确保它的工作电压范围能够满足应用的需求。
此外,还要注意MOSFET的最大击穿电压,以确保它能够在预期的工作电压下正常工作。
4.漏极电流:漏极电流是指在关闭状态下,MOSFET引脚之间的电流。
“关”状态下的漏极电流越低,MOSFET的效率越高。
选择具有低漏极电流的MOSFET有助于减少功耗和发热。
5.开关速度:选择MOSFET时,要根据应用的需求考虑其开关速度。
开关速度由MOSFET的电容和导通电阻决定。
速度较快的MOSFET可用于高频应用,速度较慢的MOSFET可用于低频或开关频率较低的应用。
6.导通电阻:导通电阻是指MOSFET在导通状态下的电阻。
导通电阻越低,MOSFET的效率越高,并且会减少功耗和发热。
选择具有较低导通电阻的MOSFET可提高电路的效率。
7.温度特性:MOSFET的温度特性对其稳定性和可靠性至关重要。
选择具有良好温度特性的MOSFET,以确保其在不同温度下的性能稳定。
8.价格和供应:最后,还要考虑MOSFET的成本和供应问题。
选择经济实惠且易于获得的MOSFET有助于控制成本并保证项目的进展。
在选择MOSFET时,还可以参考供应商的数据手册和规格表,以获取更多详细的技术参数和性能指标。
最好进行测试和验证,以确保所选的MOSFET能够满足预期的性能要求。
MOS管驱动电阻怎么选择
MOS管驱动电阻怎么选择MOS管驱动电阻怎么选择,给定频率,MOS管的Qg和上升沿怎么计算用多大电阻首先得知道输入电容大小和驱动电压大小,等效为电阻和电容串联电路,求出电容充电电压表达式,得出电阻和电容电压关系图MOS管的开关时间要考虑的是Qg的,而不是有Ciss,Coss决定,看下面的Data.一个MOS可能有很大的输入电容,但是并不代表其导通需要的电荷量Qg就大,Ciss(输入电容)和Qg是有一定的关系,但是还要考虑MOS的跨导y.MOSFET栅极驱动的优化设计1 概述MOS管的驱动对其工作效果起着决定性的作用。
设计师既要考虑减少开关损耗,又要求驱动波形较好即振荡小、过冲小、EMI小。
这两方面往往是互相矛盾的,需要寻求一个平衡点,即驱动电路的优化设计。
驱动电路的优化设计包含两部分内容:一是最优的驱动电流、电压的波形;二是最优的驱动电压、电流的大小。
在进行驱动电路优化设计之前,必须先清楚MOS管的模型、MOS管的开关过程、MOS 管的栅极电荷以及MOS管的输入输出电容、跨接电容、等效电容等参数对驱动的影响。
2 MOS管的模型MOS管的等效电路模型及寄生参数如图1所示。
图1中各部分的物理意义为:(1)LG 和LG代表封装端到实际的栅极线路的电感和电阻。
(2)C代表从栅极到源端N+间的电容,它的值是由结构所固定的。
(3)C2+C4代表从栅极到源极P区间的电容。
C2是电介质电容,共值是固定的。
而C4是由源极到漏极的耗尽区的大小决定,并随栅极电压的大小而改变。
当栅极电压从0升到开启电压UGS(th)时,C4使整个栅源电容增加10%~15%。
(4)C3+C5是由一个固定大小的电介质电容和一个可变电容构成,当漏极电压改变极性时,其可变电容值变得相当大。
(5)C6是随漏极电压变换的漏源电容。
MOS管输入电容(Ciss )、跨接电容(C)、输出电容(Coss)和栅源电容、栅漏电容、漏源电容间的关系如下:3 MOS管的开通过程开关管的开关模式电路如图2所示,二极管可是外接的或MOS管固有的。
正确选择MOSFET四大要素
正确选择MOSFET四大要素作为电气系统中的基本部件,MOSFET需要工程师深入了解其关键特性及指标,以做出正确选型。
本文讲述正确选择MOSFET的方法,包括确定N/P沟道、确定额定电流、确定热要求、决定开关性能四大步骤,根据RDS(ON)、热性能、雪崩击穿电压及开关性能指标来选择正确的MOSFET。
MOSFET的选择MOSFET有两大类型:N沟道和P沟道。
在功率系统中,MOSFET可被看成电气开关。
当在N沟道MOSFET 的栅极和源极间加上正电压时,其开关导通。
导通时,电流可经开关从漏极流向源极。
漏极和源极之间存在一个内阻,称为导通电阻RDS(ON)。
必须清楚MOSFET的栅极是个高阻抗端,因此,总是要在栅极加上一个电压。
如果栅极为悬空,器件将不能按设计意图工作,并可能在不恰当的时刻导通或关闭,导致系统产生潜在的功率损耗。
当源极和栅极间的电压为零时,开关关闭,而电流停止通过器件。
虽然这时器件已经关闭,但仍然有微小电流存在,这称之为漏电流,即IDSS。
第一步:选用N沟道还是P沟道为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOSFET。
在典型的功率应用中,当一个MOSFET接地,而负载连接到干线电压上时,该MOSFET就构成了低压侧开关。
在低压侧开关中,应采用N沟道MOSFET,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。
当MOSFET连接到总线及负载接地时,就要用高压侧开关。
通常会在这个拓扑中采用P沟道MOSFET,这也是出于对电压驱动的考虑。
要选择适合应用的器件,必须确定驱动器件所需的电压,以及在设计中最简易执行的方法。
下一步是确定所需的额定电压,或者器件所能承受的最大电压。
额定电压越大,器件的成本就越高。
根据实践经验,额定电压应当大于干线电压或总线电压。
这样才能提供足够的保护,使MOSFET不会失效。
就选择MOSFET 而言,必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压,即最大VDS。
知道MOSFET能承受的最大电压会随温度而变化这点十分重要。
MOS管参数详细讲解和驱动电阻选择
MOS管参数详细讲解和驱动电阻选择场效应管(MOSFET)是一种常用的半导体器件,具有高输入阻抗、低输出阻抗和快速开关速度等特点。
在使用MOSFET时,需要了解一些关键参数,并选择合适的驱动电阻来确保其正常工作。
首先,我们来详细讲解一下MOSFET的参数:1. 阈值电压(Vth):MOSFET的阈值电压是指控制栅极电压达到一个特定值时,漏极电流开始增加的电压。
它决定了MOSFET的开启和关闭状态。
阈值电压越高,MOSFET越难被打开。
2.最大耗散功率(Pd):这是MOSFET能够承受的最大功率。
超过这个功率,MOSFET可能会过热并损坏。
3.最大漏极电流(Id):这是MOSFET允许通过的最大电流。
超过这个电流,MOSFET可能会损坏。
4. 开启电阻(Rds(on)):这是MOSFET在完全开启状态下的导通电阻。
它决定了MOSFET的导通损耗和输出电压的下降。
5. 输入电容(Ciss):这是MOSFET的输入电容,它决定了MOSFET 的输入阻抗和开关速度。
较大的输入电容会导致较慢的开关速度。
6. 输出电容(Coss):这是MOSFET的输出电容,它决定了MOSFET 的输出阻抗和开关速度。
较大的输出电容会导致较慢的开关速度。
7.饱和区电流增益(K):这是MOSFET的增益系数,它决定了MOSFET的放大能力。
较大的增益系数意味着更好的放大能力。
选择合适的驱动电阻是确保MOSFET正常工作的关键。
驱动电阻可以分为上升电阻和下降电阻。
上升电阻是指在MOSFET的栅极上升时,为了快速充放电栅极电容而选择的电阻。
较小的上升电阻可以提高开关速度,但也会增加功耗。
一般建议选择上升电阻的阻值为栅极电容的1/10。
下降电阻是指在MOSFET的栅极下降时,为了快速放电栅极电容而选择的电阻。
较小的下降电阻可以提高开关速度,但也会增加功耗。
一般建议选择下降电阻的阻值为栅极电容的1/20。
另外,还需要考虑驱动电压的大小。
MOS管参数详解及驱动电阻选择
MOS管参数详解及驱动电阻选择MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是一种常见的电子器件,用于放大和开关电路。
在使用MOS管时,需要了解一些关键参数,并正确选择驱动电阻。
首先,让我们详细了解几个重要的MOS管参数:1. 阈值电压(Threshold Voltage): MOS管工作的关键参数之一是阈值电压。
这是指当输入电压超过一定电压值时,MOS管开始导通。
阈值电压是由MOS管的特性决定的,并且通常以伏特(V)为单位。
2. 饱和电流(Saturation Current): 入MOS相对于栅结反向偏置时,沟道上的电子会形成一个“漏结”,从而使电流流过MOS。
饱和电流是指在MOS管饱和区域的最大电流。
饱和电流与MOS管的尺寸、结构和电源电压等因素相关。
3. 互导电阻(Transconductance): 互导电阻表示MOS管的输人特性,定义为输出电流变化与栅结电压变化之比。
互导电阻与MOS管的尺寸和工作状态有关。
4. 输出电导(Output Conductance): 输出电导表示MOS管在输出端的阻抗。
输出电导也与MOS管的尺寸和工作状态有关。
5. 耗散功率(Power Dissipation): 耗散功率指通过MOS管的电流和MOS管的电压之积。
对于高功率应用,需要选择适当的散热系统来散热以保持MOS管的正常工作。
在选择适当的驱动电阻时,需要考虑以下几个因素:1. MOS管的输入电容(Input Capacitance): MOS管的输入电容是指栅结电容,驱动电阻会影响MOS管的充放电速度。
如果驱动电阻过大,充放电速度将变慢,从而影响MOS管的开关速度。
过小的驱动电阻可能会导致电流过大而引起电压下降。
2. 驱动电压(Gate Voltage): 驱动电阻应根据MOS管的驱动电压选择。
如果驱动电阻的电压过高,可能会导致MOS管进入过驱动状态,从而损坏MOS管。
mosfet rg电阻的选取
在MOSFET驱动电路中,驱动电阻(Rg)的选取需要考虑多个因素。
首先,驱动电阻必须在驱动回路中提供足够的阻尼,以阻尼MOSFET开通瞬间驱动电流的震荡。
这可以通过计算驱动电阻下限值来实现。
在MOSFET开通瞬间,Vcc通过驱动电阻给Cgs充电,此时可以写出回路在s域内对应的方程。
根据这个方程,可以计算出驱动电阻Rg的下限值。
其次,上升时间也是需要考虑的因素。
上升时间主要受Rg的影响,可以用
2Rg Cgs来近似估算。
通常上升时间小于导通时间的二十分之一时,MOSFET开关导通时的损耗不致于会太大造成发热问题。
因此当MOSFET的最小导通时间确定后,Rg最大值也就确定了,一般Rg在取值范围内越小越好,但是考虑EMI的话可以适当取大。
此外,在MOSFET OFF状态时,为了保证栅极电荷快速泻放,此时阻值要尽量小。
这是因为MOSFET的栅极和漏极之间还有一个电容Cgd,如果Rg过大,VCC会通过Cgd向Cgs充电,导致MOSFET的异常导通。
综上所述,在选取MOSFET驱动电阻时,需要考虑驱动电阻下限值、上升时间以及MOSFET的开关状态等因素。
具体数值需要根据实际应用情况来确定。
关于MOSFET驱动电阻选择
QLRgCgsDR IVEVC C12V驱动电压:驱动电流:可以看到当Rg比较小时驱动电压上冲会比较高,震荡比较多,L越大越明显,此时会对MOSFET及其他器件性能产生影响。
但是阻值过大时驱动波形上升比较慢,当MOSFET有较大电流通过时会有不利影响。
此外也要看到,当L比较小时,此时驱动电流的峰值比较大,而一般IC的驱动电流输出能力都是有一定限制的,当实际驱动电流达到IC输出的最大值时,此时IC输出相当于一个恒流源,对Cgs线性充电,驱动电压波形的上升率会变慢。
电流曲线就可能如左图所示(此时由于电流不变,电感不起作用)。
这样可能会对IC的可靠性产生影响,电压波形上升段可能会产生一个小的台阶或毛刺。
TR(nS) 19 49 230 20 45 229 Rg(ohm) 10 22 100 10 22 100 L(nH) 30 30 30 80 80 80可以看到L 对上升时间的影响比较小,主要还是Rg 影响比较大。
上升时间可以用2*Rg*Cgs 来近似估算,通常上升时间小于导通时间的二十分之一时,MOSFET 开关导通时的损耗不致于会太大造成发热问题,因此当MOSFET 的最小导通时间确定后Rg 最大值也就确定了 Rg 140Ton_minCgs,一般Rg 在取值范围内越小越好,但是考虑EMI 的话可以适当取大。
以上讨论的是MOSFET ON 状态时电阻的选择,在MOSFET OFF 状态时为了保证栅极电荷快速泻放,此时阻值要尽量小,这也是Rsink<Rsource 的原因。
通常为了保证快速泻放,在Rg 上可以并联一个二极管。
当泻放电阻过小,由于走线电感的原因也会引起谐振(因此有些应用中也会在这个二极管上串一个小电阻),但是由于二极管的反向电流不导通,此时Rg 又参与反向谐振回路,因此可以抑制反向谐振的尖峰。
这个二极管通常使用高频小信号管1N4148。
实际使用中还要考虑MOSFET 栅漏极还有个电容Cgd 的影响,MOSFET ON 时Rg 还要对Cgd 充电,会改变电压上升斜率,OFF 时VCC 会通过Cgd 向Cgs 充电,此时必须保证Cgs 上的电荷快速放掉,否则会导致MOSFET 的异常导通。
mosfet rg电阻的选取
mosfet rg电阻的选取MOSFET RG电阻的选取MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)是一种常用的功率开关器件,广泛应用于电子设备中。
在MOSFET电路中,RG电阻的选取是非常重要的一步,它直接影响着MOSFET的工作性能和稳定性。
本文将介绍如何正确选取MOSFET RG电阻。
我们需要了解RG电阻在MOSFET电路中的作用。
RG电阻主要用于限制输入信号的电流,以保护MOSFET不受过大的电流冲击。
同时,RG 电阻还可以调节MOSFET的工作状态,控制其开关速度和电流增益。
因此,选取合适的RG电阻对于保证电路的稳定性和性能是至关重要的。
在选取RG电阻时,我们需要考虑以下几个因素:1. 阻值范围:RG电阻的阻值范围应该根据具体的应用场景来确定。
一般来说,较大的RG电阻可以提供更好的保护效果,但会增加输入信号的失真。
较小的RG电阻可以提高MOSFET的开关速度,但也会增加功耗和热量。
2. 功率容量:RG电阻需要承受较大的功率,因此在选取时需要考虑其功率容量。
一般来说,功率容量应该略大于输入信号的功率,以确保RG电阻不会过热损坏。
3. 电压容忍度:RG电阻需要承受输入信号的电压,因此在选取时需要考虑其电压容忍度。
一般来说,电压容忍度应该略大于输入信号的峰值电压,以确保RG电阻不会击穿。
4. 精度和稳定性:RG电阻的精度和稳定性对于电路的性能和稳定性也有一定影响。
一般来说,精度要求较高的电路应选择精度较高的RG电阻,而对于一般应用来说,精度要求可以适当降低。
在实际选取RG电阻时,可以根据以下步骤进行:1. 确定所需的阻值范围:根据电路的需求和设计要求,确定所需的RG电阻阻值范围。
2. 选择合适的功率容量:根据输入信号的功率,选择功率容量略大于输入信号功率的RG电阻。
3. 考虑电压容忍度:根据输入信号的峰值电压,选择电压容忍度略大于输入信号峰值电压的RG电阻。
4. 考虑精度和稳定性:根据电路的要求,选择合适的精度和稳定性的RG电阻。
MOS管参数详解及驱动电阻选择
MOS管参数详解及驱动电阻选择MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是一种常见的电子器件,广泛应用于电路中的开关和放大功能。
MOS管的性能参数对于电路设计至关重要,而驱动电阻的选择对于保证MOS管的正常工作也非常重要。
本文将详细介绍MOS管的参数及驱动电阻的选择。
首先,我们来介绍一些常见的MOS管参数。
1. 导通电阻(Rds(on)):指的是MOS管在导通状态下的电阻值。
导通电阻越小,表示MOS管在导通状态下的损耗越小,效率越高。
2. 截止电压(Vth):指的是MOS管在截止状态下的门源电压。
当门源电压小于截止电压时,MOS管处于截止状态,不导通电流。
3. 饱和电流(Idss):指的是MOS管在饱和状态下的最大漏极电流。
当漏极电流小于饱和电流时,MOS管处于饱和状态。
4. 最大漏源电压(Vds(max)):指的是MOS管可以承受的最大漏源电压。
超过这个电压,MOS管可能会被损坏。
5. 开关时间(ton/off):指的是MOS管从截止状态到导通状态(ton)以及从导通状态到截止状态(toff)的时间。
开关时间越短,表示MOS管的开关速度越快。
了解了这些参数之后,接下来我们来讨论驱动电阻的选择。
驱动电阻通常是指用来驱动MOS管的门极电流的电阻。
选择适当的驱动电阻可以保证MOS管的正常工作。
驱动电阻的选择要考虑以下几个方面:1.驱动电流需求:根据MOS管的参数手册,了解MOS管的门极最大电流要求。
然后根据该电流要求选择驱动电阻,确保能够提供足够的驱动电流。
2.驱动速度:驱动电阻的大小直接影响到MOS管的开关速度。
较小的驱动电阻能够提供更大的电流,从而加快MOS管的开关速度。
但是过小的驱动电阻可能会增加功耗和热量。
3.稳定性:驱动电阻的稳定性也是一个重要考虑因素。
选择具有良好温度稳定性和线性特性的电阻,以确保驱动电流的稳定性。
4.功耗:驱动电阻的功耗也需要考虑。
MOS管参数详解及驱动电阻选择
MOS管参数解释MOS管介绍在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,一般都要考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等因素。
MOSFET管是FET的一种,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,一般主要应用的为增强型的NMOS管和增强型的PMOS管,所以通常提到的就是这两种。
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。
在MOS),MOSMOSNMOSPMOS然PMOSMOS不管是M OSMOSMOS管驱动MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。
但是,我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。
对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。
选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
普遍用于高端驱动的NMOS,导通时需要是栅极电压大于源极电压。
而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同,所以这时栅极电压要比VCC大(4V或10V其他电压,看手册)。
如果在同一个系统里,要得到比VCC大的电压,就要专门的升压电路了。
很多马达驱动器都集成了电荷泵,要注意的是应该选择合适的外接电容,以得到足够的短路电流去驱动MOS管。
Mosfet参数含义说明Features:Vds:DS击穿电压.当Vgs=0V时,MOS的DS所能承受的最大电压Rds(on):DS的导通电阻.当Vgs=10V时,MOS的DS之间的电阻Id:最大DS电流.会随温度的升高而降低Vgs: 最大GS电压.一般为:-20V~+20VIdm: 最大脉冲DS电流.会随温度的升高而降低,体现一个抗冲击能力,跟脉冲时间也有关系Pd: 最大耗散功率Tj:Tstg:Iar:Ear:Eas:BVdss:Idss:Igss:gfs:Qg:Qgs:Qgd:Tr:Tf:Ciss:Coss:Crss:二是MOS管C4是由U GSMOS管输入电容(Ciss )、跨接电容(Crss)、输出电容(Coss)和栅源电容、栅漏电容、漏源电容间的关系如下:3MOS管的开通过程开始减小,图4是存储电荷高或低的两种二极管电流、电压波形。
MOS管参数详解及驱动电阻选择精编版
MOS管参数详解及驱动电阻选择精编版MOS管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)是一种常见的电子器件,具有高效能、高频率和高电压的特点。
在使用MOS管时,了解其参数及正确选择驱动电阻是非常重要的。
下面将详细介绍MOS管的参数以及驱动电阻的选择。
1. 阈值电压(Vth):阈值电压是指MOS管的栅极电压达到一定值时,漏极-源极间开始导通的电压。
不同型号的MOS管具有不同的阈值电压,一般在规格书上可以找到。
在驱动MOS管时,应确保栅极电压大于阈值电压,否则MOS管将无法导通。
2. 最大电压(Vds):最大电压是指MOS管漏极-源极间可以承受的最大电压。
超过最大电压会导致MOS管击穿,损坏甚至烧毁。
因此,在选择MOS管时,应根据实际工作电压确定其最大电压。
3.最大电流(Id):最大电流是指MOS管允许通过漏极-源极的最大电流。
超过最大电流将导致MOS管损坏。
因此,在选择MOS管时,应根据实际电流需求确定其最大电流。
5. 驱动电阻(Gate resistor):驱动电阻是用来限制栅极电流的电阻。
它的作用是保护栅极和驱动器,避免过大的电流对其造成损坏。
驱动电阻的选择要考虑栅极电流和驱动器的能力,一般驱动电阻的阻值范围为几十欧姆到几百欧姆。
驱动电阻的选择应根据MOS管的参数和实际应用需求进行。
一般来说,较小的驱动电阻可以提高开关速度,但也会增加功耗和热量。
较大的驱动电阻可以减少功耗和热量,但可能会降低开关速度。
因此,需要根据具体情况综合考虑。
总结起来,了解MOS管的参数及正确选择驱动电阻对于确保电路的正常工作非常重要。
在选择MOS管时,应考虑其阈值电压、最大电压、最大电流和开关速度等参数。
在驱动MOS管时,选择适当的驱动电阻可以保护栅极和驱动器,提高开关速度并减少功耗和热量。
mosfet参数选择方法
MOSFET参数选择方法概述金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是一种常用的电子元件,在电路设计中起着重要的作用。
正确选择MOSFET参数对于电路的性能和稳定性至关重要。
本文将介绍MOSFET参数的选择方法,包括根据应用需求选择工作电流、电压和功率以及根据数据手册选择合适的MOSFET型号。
MOSFET参数MOSFET的主要参数包括工作电流、电压和功率。
这些参数决定了MOSFET的工作能力和适用范围。
工作电流工作电流是指MOSFET在正常工作状态下通过的电流。
工作电流的选择应基于所需的功率和电压。
一般来说,工作电流应小于MOSFET的额定电流,以确保器件的可靠性和寿命。
电压电压是指MOSFET所能承受的最大电压。
在选择MOSFET时,应考虑所需的电压范围以及系统的安全裕度。
如果电压超过MOSFET的额定值,可能会导致器件损坏或不稳定。
功率功率是指MOSFET能够处理的最大功率。
功率的选择应基于所需的负载功率和系统的安全裕度。
如果功率超过MOSFET的额定值,可能会导致器件过热或损坏。
MOSFET型号选择选择合适的MOSFET型号是保证电路性能和可靠性的关键。
在选择MOSFET型号时,可以参考以下几个方面:数据手册首先,需要查阅MOSFET的数据手册。
数据手册提供了MOSFET的详细参数和特性曲线。
通过仔细阅读数据手册,可以了解MOSFET的工作范围、特性和限制。
参数匹配根据应用需求,选择与所需参数匹配的MOSFET型号。
例如,如果需要承受较高电压的MOSFET,应选择额定电压较高的型号。
如果需要处理较大功率的MOSFET,应选择额定功率较高的型号。
温度特性考虑MOSFET的温度特性也是很重要的。
在高温环境下,MOSFET的性能可能会受到影响。
因此,选择具有良好温度特性的MOSFET型号可以提高系统的稳定性和可靠性。
成本和供应最后,还需要考虑MOSFET的成本和供应情况。
选择成本适中且易于获得的型号可以降低成本和风险。
电阻在MOS电路应用中的注意事项及参考选择方法
mos管栅极电阻的作用mos管栅极简介在了解mos管栅极电阻的作用之前,我们先了解一下mos管栅极及其他2个极的基础知识。
场效应管根据三极管的原理开发出的新一代放大元件,有3个极性,栅极,漏极,源极,它的特点是栅极的内阻极高,采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧,属于电压控制型器件。
场效应晶体管(FieldEffectTransistor缩写(FET))简称场效应管。
由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件。
MOS管三个极判断1.判断栅极GMOS驱动器主要起波形整形和加强驱动的作用:假如MOS管的G 信号波形不够陡峭,在点评切换阶段会造成大量电能损耗其副作用是降低电路转换效率,MOS管发烧严峻,易热损坏MOS管GS间存在一定电容,假如G信号驱动能力不够,将严峻影响波形跳变的时间.将G-S极短路,选择万用表的R×1档,黑表笔接S极,红表笔接D极,阻值应为几欧至十几欧。
若发现某脚与其字两脚的电阻均呈无限大,并且交换表笔后仍为无限大,则证实此脚为G极,由于它和另外两个管脚是绝缘的。
2.判断源极S、漏极D将万用表拨至R×1k档分别丈量三个管脚之间的电阻。
用交换表笔法测两次电阻,其中电阻值较低(一般为几千欧至十几千欧)的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S极,红表笔接D极。
因为测试前提不同,测出的RDS(on)值比手册中给出的典型值要高一些。
3.丈量漏-源通态电阻RDS(on)在源-漏之间有一个PN结,因此根据PN结正、反向电阻存在差异,可识别S极与D极。
例如用500型万用表R×1档实测一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。
mos管栅极电阻的作用详解在此mos管电路中,在其栅极处连接了两个电阻,R38,R42。
mos管栅极电阻的作用-电阻R38:1:减缓Rds从无穷大到Rds(on)(一般0.1欧姆或者更低)。
MOS管全参数详解及驱动电阻选择
MOS管全参数详解及驱动电阻选择MOS管(MOSFET)是一种常见的场效应管,常用于功率放大、开关控制、电路保护等领域。
要正常使用MOS管,了解其全参数很重要,同时选择合适的驱动电阻也是必要的。
首先,我们来详细了解一下MOS管的全参数。
1. 阈值电压(Vth):阈值电压是指在控制栅源电压超过一定值时,MOS管开始导通的电压。
不同类型的MOS管有不同的阈值电压,通常在数据手册中给出。
2. 最大漏极-源极电源(Vdsmax):最大漏极-源极电源是指MOS管可以承受的最大电压。
超过此电压时,MOS管可能会损坏。
3.额定电流(Id):额定电流是指MOS管在正常工作条件下可以承受的最大电流。
超过这个电流时,MOS管可能会过载。
4. 静态电阻(Rds(on)):静态电阻是指MOS管在导通状态下的漏源电阻。
静态电阻越小,MOS管的导通能力越好。
5. 输出电容(Coss):输出电容是指MOS管的漏源电容。
较大的输出电容意味着需要更大的驱动电流来改变MOS管的导通状态,从而影响转换速度。
根据以上参数,我们可以选择合适的驱动电阻。
驱动电阻的主要目的是提供适当的驱动电流使MOS管工作在合适的电压和电流范围内。
驱动电阻的选择要根据MOS管的参数和应用要求来确定。
选择驱动电阻时,需要考虑以下几个因素:1. 驱动电流(Idrive):驱动电流应该足够大,以确保MOS管能够迅速地开关。
通常建议驱动电流至少是MOS管额定电流的2倍。
2. 驱动电压(Vdrive):驱动电压应该高于MOS管的阈值电压。
通常建议驱动电压不小于5倍的阈值电压。
3.功耗(Pd):驱动电阻会通过消耗一定的功耗,因此需要合理选择驱动电阻的功耗。
综合考虑以上因素,可以使用以下公式计算驱动电阻的阻值:Rdrive = (Vdrive - Vth) / (Idrive - Id)其中,Rdrive为驱动电阻的阻值,Vdrive为驱动电压,Vth为MOS管的阈值电压,Idrive为驱动电流,Id为MOS管的额定电流。
电源设计小贴士31:同步降压MOSFET电阻比的正确选择
电源设计小贴士31:同步降压MOSFET电阻比的正确选择在这篇《电源设计小贴士》中,我们将研究在同步降压功率级中如何对传导功耗进行折中处理,而其与占空比和FET 电阻比有关。
进行这种折中处理可得到一个用于FET 选择的非常有用的起始点。
通常,作为设计过程的一个组成部分,您会有一套包括了输入电压范围和期望输出电压的规范,并且需要选择一些FET。
另外,如果您是一名IC 设计人员,则您还会有一定的预算,其规定了FET 成本或者封装尺寸。
这两种输入会帮助您选择总MOSFET 芯片面积。
之后,这些输入可用于对各个FET 面积进行效率方面的优化。
图 1 传导损耗与FET 电阻比和占空比相关首先,FET 电阻与其面积成反比例关系。
因此,如果为FET 分配一定的总面积,同时您让高侧面积更大(旨在降低其电阻),则低侧的面积必须减小,而其电阻增加。
其次,高侧和低侧FET 导电时间的百分比与VOUT/VIN 的转换比相关,其首先等于高侧占空比(D)。
高侧FET 导通 D 百分比时间,而剩余(1-D) 百分比时间由低侧FET 导通。
图 1 显示了标准化的传导损耗,其与专用于高侧FET 的FET面积百分比(X 轴)以及转换因数(曲线)相关。
很明显,某个设定转换比率条件下,可在高侧和低侧之间实现最佳芯片面积分配,这时总传导损耗最小。
低转换比率条件下,请使用较小的高侧FET。
反之,高转换比率时,请在顶部使用更多的FET。
面积分配至关重要,因为如果输出增加至 3.6V,则针对12V:1.2V 转换比率(10% 占空比)进行优化的电路,其传导损耗会增加30%,而如果输出进一步增加至6V,则传导损耗会增加近80%。
最后,需要指出的是,50% 高侧面积分配时所有曲线都经过同一个点。
这是因为两个FET 电阻。
降压式DCDC转换器的MOSFET选择
降压式D C/D C转换器的M O S F E T选择同步整流降压式DC/DC转换器都采用控制器和外接功率MOSFET的结构。
控制器生产商会在数据资料中给出参数齐全的应用电路,但用户的使用条件经常与典型应用电路不同,要根据实际情况改变功率MOSFET的参数。
对功率MOSFET的要求同步整流降压式DC/DC转换器的输入及输出部分电路如图1所示,它是由带驱动MOSFET的控制器及外接开关管(Q1)及同步整流管(Q2)等组成。
目前,Q1和Q2都采用N沟道功率MOSFET,因为它们能满足DC/DC转换器在输入电压、开关频率、输出电流及减少损耗上的要求。
图1 同步整流降压式DC/DC转换器的输入及输出部分电路简图开关管与同步整流管的工作条件不同,其损耗也不一样。
开关管有传导损耗(或称导通损耗)和栅极驱动损耗(或称开关损耗),而同步整流管只有传导损耗。
传导损耗是由MOSFET的导通电阻RDS(on)造成的,其损耗与i2D、RDS(on)及占空比大小有关,要减少传导损耗需要选用RDS(on)小的功率MOSFET。
新型MOSFET 的RDS(on)在VGS=10V时约 10mΩ左右,有一些新产品在VGS=10V时可做到RDS(on)约2~3mΩ。
栅极驱动损耗是在开关管导通及关断瞬间,在一定的栅源电压VGS下,对MOSFET 的极间电容(如图2所示)进行充电(建立VGS电压,使MOSFET导通)和放电(让VGS=0,使MOSFET关断)造成的损耗。
此损耗与MOSFET的输入电容Ciss或反馈电容Crss、栅极驱动电压VGS及开关频率fsw成比例。
要减小此损耗,就要选择Ciss或Crss小、阈值电压VGS(th)低的功率MOSFET。
图2 MOSFET的极间电容同步整流管也是工作在开关状态(其开关频率与开关管相同),但因同步整流管工作于零电压(VGS≈0V)状态(如图3所示),其开关损耗可忽略不计。
图3 同步整流管导通时,VDS≈0V为满足DC/DC转换器的工作安全、可靠及高效率,所选的功率MOSFET要在一定的栅极驱动电压下满足以下的条件:MOSFET的耐压要大于最大的输入电压,即VDSS>Vin(max) ;MOSFET的漏极电流要大于或等于最大输出电流,即ID≥IOUT(max);选择Ciss或Crss尽量小的开关管,选择RDS(on)尽量小的同步整流管,使MOSFET的损耗最小,并满足其损耗值小于PD(PD为一定条件下的MOSFET 允许耗散功率)。
- 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、"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、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)。
电源设计小贴士31:
同步降压MOSFET电阻比的正确选择
在这篇《电源设计小贴士》中,我们将研究在同步降压功率级中如何对传导功耗进行折中处理,而其与占空比和FET 电阻比有关。
进行这种折中处理可得到一个用于FET 选择的非常有用的起始点。
通常,作为设计过程的一个组成部分,您会有一套包括了输入电压范围和期望输出电压的规范,并且需要选择一些FET.另外,如果您是一名IC 设计人员,则您还会有一定的预算,其规定了FET 成本或者封装尺寸。
这两种输入会帮助您选择总MOSFET 芯片面积。
之后,这些输入可用于对各个FET 面积进行效率方面的优化。
图 1 传导损耗与FET 电阻比和占空比相关
首先,FET 电阻与其面积成反比例关系。
因此,如果为FET 分配一定的总面积,同时您让高侧面积更大(旨在降低其电阻),则低侧的面积必须减小,而其电阻增加。
其次,高侧和低侧FET 导电时间的百分比与VOUT/VIN 的转换比相关,其首先等于高侧占空比(D)。
高侧FET 导通 D 百分比时间,而剩余(1-D)百分比时间由低侧FET 导通。
图 1 显示了标准化的传导损耗,其与专用于高侧FET 的FET 面积百分比(X 轴)以及转换因数(曲线)相关。
很明显,某个设定转换比率条件下,可在高侧和低侧之间实现最佳芯片面积分配,这时总传导损耗最小。
低转换比率条件下,请使用较小的高侧FET.反之,高转换比率时,请在顶部使用更多的FET.面积分配至关重要,因为如果输出增加至3.6V,则针对12V:1.2V 转换比率(10% 占空比)进行优化的电路,其传导损耗会增加30%,而如果输出进一步增加至6V,则传导损耗会增加近80%.最
后,需要指出的是,50% 高侧面积分配时所有曲线都经过同一个点。
这是因为两个FET 电阻在这一点相等。
图 2 存在一个基于转换比率的最佳面积比
注意:电阻比与面积比成反比
通过图1,我们知道50% 转换比率时出现最佳传导损耗极值。
但是,在其他转换比率条件下,可以将损耗降至这一水平以下。
附录 1 给出了进行这种优化的数学计算方法,而图 2 显示了其计算结果。
即使在极低的转换比率条件下,FET 芯片面积的很大一部分都应该用于高侧FET.高转换比率时同样如此;应该有很大一部分面积用于低侧。
这些结果是对这一问题的初步研究,其并未包括如高侧和低侧FET之间的各种具体电阻值,开关速度的影响,或者对这种芯片面积进行封装相关的成本和电阻等诸多方面。
但是,它为确定FET 之间的电阻比提供了一个良好的开端,并且应会在FET选择方面实现更好的整体折中。
附录:图 2 的推导过程
将高侧面积比总FET 面积定义为 . (注意:其为电阻比的倒数。
)让上面的方程式等于零,然后代入。