一种实用的功率MOS管电机驱动电路
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一
种 实用 的功 率 MOS管 电机 驱 动 电路
康少华 王爱 荣 解 亚 杨成 禹 吴学 深
军事 交通 学 院 天 津
摘
306 0 11
要 : 分析 了 M S 在 O 管导通原理 的基础上 , 结合 功率放 大电路 的原理 ,提出了一种电机 M S O 管的驱动电
路 ,该 电路适合 高频信号开关控制 电路 。利用 Muti 真软件 仿真 分析 ,并经 过实 际的运用 ,该 电路达 到了 ls i m仿
道 可 等 效 为 电 阻 ,, 。随 。线 性 增 大 ,称 为 线 性
阈值 电压 ,半导体表面处 于弱反型状态 ,, 很小 , D 主要 是 P N结 的反 向泄漏 电流 。
12 动态 特性 .
区。随着 U 。 增加 ,从 源 到漏 的压 降差 变大 ,不 可忽略 ,沟道厚度逐渐减 薄 ,相 当于沟道 电阻增 大 ,, 随 。增 大 的速 率 变 慢 ,称 为 可 调 电阻 。 。
为 t0 d f ;U 。 从下降 1 %到下 降 9 %对应 的时间 0 0 段 称为 上 升时 间 ,记 为 t;开通 延 时时 间与上 升时
间之 和称 为 开通 时 间 ,记 为 t ,即有 t 7t0 。 。 -d ()+
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只是半个正弦波,但流过负载 电阻 R. 的电流 i和
e et f c. Ke wo d : MOS E y rs F T;p we mp i c t n rv ic i o ra l iai ;d ie cr ut f o
功 率场效 应 晶体 管 简 称 功 率 MO S管 ,是 电压 控制 型器 件 。主要 特 点 是 电压 控 制 ,输 入 阻抗 高 ,
4 O
3 O
《
要0 2
1 O 0
Ua =U产 3V s UD N s
图 1 功率 MO 管输 出特性 曲线 S
I。
1 功率 MO S管 的主要特性
1 1 MoS管 输 出特性 .
当 U 。 。 =U 。 ,处 于饱 和 区 ,漏端 沟 道反 型 时 层消 失 ,沟道在 漏端 被夹 断 ,, 基 本 不 随 。而变 D
当 U G 时 ,沟 道 区压 降仍 为 s , D >U 一 。
这部分 电压降落在沟道夹断点与漏区之 间的耗尽层上 ,, 保持不变。 D
。 一 。
当 0<U 。 T时处 于 截 止 区 ,栅 源 电压低 于 G<U
时 ,从源到漏 的压 降差很小 ,可以忽略不计 ,沟
功率增益高 ,驱动 功率小 ,开关 的速 度快 ,开关 时间 由寄生 电容决 定 ,因此其 应用 广泛 。但是 , 由于其本身寄生 电容 的存在,会影响 M S管的导 O 通 、关断的时间 ,使其 控制 的可靠性 降低 ,烧 坏 的可能性增大。由于漏电流 的存在 ,在驱动 多个 MO S管 时 ,需 要 有 一 定 的 功 率输 出。本 文 为 电机 驱动控制设 计提 出一种 电路 ,利用光 耦器件 ,达 到可 靠导 通 、关 断 MO S管 ,并 且 为 电机 的 驱 动 提 供 大 电流 的效 果 。
化 ,达 到饱 和。
图 1 示 为 功 率 MO 所 S管 的输 出特 性 曲线 ,是 以栅 源 电压 为 参变 量 、反 映漏极 电流 , 。与漏 源 电压 间关 系 的曲线族 。输 出特 性 可分 成 非 饱 和 区 、饱和 区和 截止 区 3个 区域 。 当 0<Us p 处 于非 饱 和 区 ,其 中 D D<U‰ 时 s 为 饱 和 漏 源 电压 ,具 体 又 分 为 2段 。 当 U 小 。很
良好 的效果 。
关键 词 :MO S管 ;功率放大 ;驱动 电路
中图分 类号 :T 3. 1 M11 4 文献标识 码 :A 文章编号 :10 0 8 (0 2 1~ 0 3— 4 0 1— 7 5 2 1)0 04 0
Ab t a t B s d o h n l sso e MOS E o d c in t e r n o i i g t e p w ra l irc ru tp n i s r c : a e n te a ay i ft h F T c n u t h o y a d c mb nn o e mp i e ic i f e- o h f i p e h sp p rp t f r a d a d v i u t fmo o S ET w ih i s i b e frhi r q e c in l s i h c n rlcr l ,t i a e u s o w r r e c r i o tr MO F h c s u t l ih fe u n y sg a w t o to i i c a o g c - c l Smu ain a ay i b l sm i lt n s f a e a d p a t a u t i l t n l s y Mu t i smuai ot r n r c i l印 pi ain h w t a h s cr u t a h e e o d . o s i o w c l t s s o h t t i i i c iv d g o c o c
《 起重 运输 机械》 2 1 ( ) 0 2 1
图 2所示为功率 MO S管的开关过程 。对 于开
通过程 ,从 。 上升到 峰值 的 1 % 的时刻起 ,到 0
一
4 — 3
。
下降 1% 的时刻止 ,称为开 通延时 时间 ,记 0
反 向流 过负 载 电阻 R ,如 图 3 所 示 。i r d 、i都 a
种 实用 的功 率 MOS管 电机 驱 动 电路
康少华 王爱 荣 解 亚 杨成 禹 吴学 深
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摘
306 0 11
要 : 分析 了 M S 在 O 管导通原理 的基础上 , 结合 功率放 大电路 的原理 ,提出了一种电机 M S O 管的驱动电
路 ,该 电路适合 高频信号开关控制 电路 。利用 Muti 真软件 仿真 分析 ,并经 过实 际的运用 ,该 电路达 到了 ls i m仿
道 可 等 效 为 电 阻 ,, 。随 。线 性 增 大 ,称 为 线 性
阈值 电压 ,半导体表面处 于弱反型状态 ,, 很小 , D 主要 是 P N结 的反 向泄漏 电流 。
12 动态 特性 .
区。随着 U 。 增加 ,从 源 到漏 的压 降差 变大 ,不 可忽略 ,沟道厚度逐渐减 薄 ,相 当于沟道 电阻增 大 ,, 随 。增 大 的速 率 变 慢 ,称 为 可 调 电阻 。 。
为 t0 d f ;U 。 从下降 1 %到下 降 9 %对应 的时间 0 0 段 称为 上 升时 间 ,记 为 t;开通 延 时时 间与上 升时
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功 率场效 应 晶体 管 简 称 功 率 MO S管 ,是 电压 控制 型器 件 。主要 特 点 是 电压 控 制 ,输 入 阻抗 高 ,
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Ua =U产 3V s UD N s
图 1 功率 MO 管输 出特性 曲线 S
I。
1 功率 MO S管 的主要特性
1 1 MoS管 输 出特性 .
当 U 。 。 =U 。 ,处 于饱 和 区 ,漏端 沟 道反 型 时 层消 失 ,沟道在 漏端 被夹 断 ,, 基 本 不 随 。而变 D
当 U G 时 ,沟 道 区压 降仍 为 s , D >U 一 。
这部分 电压降落在沟道夹断点与漏区之 间的耗尽层上 ,, 保持不变。 D
。 一 。
当 0<U 。 T时处 于 截 止 区 ,栅 源 电压低 于 G<U
时 ,从源到漏 的压 降差很小 ,可以忽略不计 ,沟
功率增益高 ,驱动 功率小 ,开关 的速 度快 ,开关 时间 由寄生 电容决 定 ,因此其 应用 广泛 。但是 , 由于其本身寄生 电容 的存在,会影响 M S管的导 O 通 、关断的时间 ,使其 控制 的可靠性 降低 ,烧 坏 的可能性增大。由于漏电流 的存在 ,在驱动 多个 MO S管 时 ,需 要 有 一 定 的 功 率输 出。本 文 为 电机 驱动控制设 计提 出一种 电路 ,利用光 耦器件 ,达 到可 靠导 通 、关 断 MO S管 ,并 且 为 电机 的 驱 动 提 供 大 电流 的效 果 。
化 ,达 到饱 和。
图 1 示 为 功 率 MO 所 S管 的输 出特 性 曲线 ,是 以栅 源 电压 为 参变 量 、反 映漏极 电流 , 。与漏 源 电压 间关 系 的曲线族 。输 出特 性 可分 成 非 饱 和 区 、饱和 区和 截止 区 3个 区域 。 当 0<Us p 处 于非 饱 和 区 ,其 中 D D<U‰ 时 s 为 饱 和 漏 源 电压 ,具 体 又 分 为 2段 。 当 U 小 。很
良好 的效果 。
关键 词 :MO S管 ;功率放大 ;驱动 电路
中图分 类号 :T 3. 1 M11 4 文献标识 码 :A 文章编号 :10 0 8 (0 2 1~ 0 3— 4 0 1— 7 5 2 1)0 04 0
Ab t a t B s d o h n l sso e MOS E o d c in t e r n o i i g t e p w ra l irc ru tp n i s r c : a e n te a ay i ft h F T c n u t h o y a d c mb nn o e mp i e ic i f e- o h f i p e h sp p rp t f r a d a d v i u t fmo o S ET w ih i s i b e frhi r q e c in l s i h c n rlcr l ,t i a e u s o w r r e c r i o tr MO F h c s u t l ih fe u n y sg a w t o to i i c a o g c - c l Smu ain a ay i b l sm i lt n s f a e a d p a t a u t i l t n l s y Mu t i smuai ot r n r c i l印 pi ain h w t a h s cr u t a h e e o d . o s i o w c l t s s o h t t i i i c iv d g o c o c
《 起重 运输 机械》 2 1 ( ) 0 2 1
图 2所示为功率 MO S管的开关过程 。对 于开
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一
4 — 3
。
下降 1% 的时刻止 ,称为开 通延时 时间 ,记 0
反 向流 过负 载 电阻 R ,如 图 3 所 示 。i r d 、i都 a