工程师必看!4种常见的MOS管栅极驱动电路

2024-04-20 台懋官网
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MOS管因为其导通内阻低,开关速度快,因此被广泛应用在开关电源上。而用好一个MOS管,其驱动电路的设计就很关键。下面分享几种常用的驱动电路。


01、IC直接驱动型

这种电源IC的直接驱动是最常见、最简单的驱动方式。

图1 IC直接驱动MOS栅极

使用这种方法,我们应该注意几个参数及其影响。


首先查看电源IC手册,了解最大峰值驱动电流,因为不同的IC芯片具有不同的驱动能力。


其次,检查MOSFET的寄生电容,如图中的C1、C2和C3,如果容值较大,导通MOS管所需的能量也比较大。如果电源IC没有足够的峰值驱动电流,晶体管将以较慢的速度开启。


如果驱动能力不足,上升沿可能会出现高频振荡,即使减小图1中的Rg也无法解决问题!而IC驱动能力、MOSFET寄生电容、MOSFET开关速度等因素,也会影响驱动电阻的选择,所以Rg不能无限减小。


02、推挽输出电路增强驱动

该驱动电路的作用是增加电流供应能力,快速完成栅极电容输入的充电过程。这种拓扑增加了开通所需的时间,但减少了关断时间,开关管能够快速开通,避免上升沿的高频振荡。

图2 推挽输出电路增强驱动

03、驱动电路加速MOS管的关断

在关断的瞬间,驱动电路可以提供尽可能低阻抗的通路,使MOSFET的栅极和源极之间的电容快速放电,保证开关管可以快速关断。


为了保证栅源极间电容C2的快速放电,在Rg1上并联了一个Rg2和一个二极管D1。


其中D1通常采用快恢复二极管,缩短了关断时间并降低了关断损耗;Rg2的作用是防止电源IC在关断时因电流过大而烧坏。

图3 加速MOS管关断电路

图腾柱电路也可以加速关断,当电源IC的驱动能力足够时,图2中的电路可以改进为下图这种形式。

图4 改善型加速MOS管关断电路

用三极管释放GS电容的电是很常见的,如果Q1的发射极没有电阻,PNP晶体管导通时栅极与源极之间的电容会短路,可以在最短的时间内实现放电,最大限度地减小关断时的交叉损耗。


图4,因为三极管的存在,栅极和源极之间电容电流不会直接通过电源IC放电,提高了电路可靠性。


04、变压器驱动电路加速MOS管的关断

为了满足驱动高边MOS管的要求,如图5所示,通常使用变压器驱动器,有时也用于安全隔离。


使用R1的目的是抑制PCB板上的寄生电感与C1形成LC振荡,其设计目的是隔离直流,通过交流,同时防止磁芯饱和。

图5 高边MOSFET驱动电路


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微源半导体(LPSemi)电源芯片/音频功放/MOS管/协议芯片选型指南

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型号- 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选型指南  -  固得沃克  - 2022/11/22 PDF 中文 下载

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FET分为JFET(结型场效应晶体管)和MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。两者都主要用于集成电路,并且在工作原理上非常相似,但是它们的组成略有不同。让我们详细认识下两者。

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描述- 台舟电子的主要研发设计产品线有ESD静电保护管,肖特基,场效运管,LDO,升降压器件等功率器件。其中,ESD静电管是台舟电子核心优势产品,种类齐全且多偏向小封装为主,如:DFN0603,DFN1006,SOD523, SOD323,SOT23,SC70,SOP8等。

型号- TPESD0201G12V,TPESD0201G36V,TPM20V3PLS3,TPM1029EX6,TPM7002ES3,TPMMBTA42,TPMMBTA43,TPE0552BR3,TPMMBTA44,TPBAS70DW-04,TPM1003NS3,TPBAS70DW-05,TPBAS70DW-06,TPTVS2491D3,TP2SC4617,TPMMBD7000,TPM9305PS3,TPTVS0793D3,TPESD0504S6,TP173CXXS5,TP1100TB,TPMMDT2222A,TP1100TA,TPMMBTA55,TPMMBTA56,ESD5V0B3L-0201,TPM30V5PS6,LM321S5,TPM2013PLS8,TPM30V5PS8,TPBT4448-123,TPBAV21WS,ESD3V3B14J-523,TPBAV21WT,TPBAS70-06,TPBAS70-04,TPBAS70-05,TPCZT5401,TPESD5Z5.0,TPE12CJS3,TPBAS40T,TP78L12T3,TPM60NP5S8,ESD36VB17-1006,ESD5V0B15G-1006,TPDTA144EUA,TPBSS1045C,TP6806C12S5,TPESD0201G15V,TPB1A100-123FL,TPM7002ER3,ESD24VB10-523,TPBAT54JW,TP8111S5,TPBAS16WT,TPB2000S6,TPAX809SS3,TPDTC143EKA,TP0640SC,TPBC857CW,TP0640SB,TPDTC143ZUA,TPM603NT3,TPE08UK,TPMMBT3904,TPE15LC,TPMMBT3906,TPM5121NEC6,TPUMD12N,TPBC857BV,TPBC857BW,TP0640TB,TP0640TA,TPAX810SS3,TPMMBTA92,TPMMBTA93,TPMMBTA94,TPM2302HS3L,TPDTA144EE,TPBT4448-323,TPE05U5X6,TPM8205ATS6,TPBC857BT,TP6818S5,ESD3V3B14G-923,ESD7V0B8G-0201,TPBAS21C,TPFMMT720,TPBAS21A,TPM2302LS3,TPESD5Z7.0,TPESD0201G18V,TPGC03CP,TPBAT54T,TP0300TB,TP0300TA,TPBAT54W,TPM4003NES3,TPE12CHS3,TP6130S6,TPBAS21S,TP572CXXS3L,TP2SC1623L6,TPE24EC,TPBAT54C,TPBAS70-04T,TPTVS1593D3,TPM2002ND8L,TPMMDT2907A,TPM3012PS8,TPSS8550W,TP173CADJS5,TPMMST5551,TP0300SC,TP0300SB,TPBAV70T,TPBAV70W,TPBSS5200C,TPM30V3PS3,ESD12VU35-923,TPM4101PLC3,TPBAS70-05T,SRDA05-4,TPM6050NK3,TPESD3320AS5,TP152CXXXX,TPM3139KS3,TPBCX52-16,TPESD0522PA,TPBAT54CT,TP0220SC,TPM40V5NS3,TP431CS3,TPBAT54CW,TPE0572BS3,TP0220SB,TPMMBT4401,TPBC848CW,TPB1000S3,TPE05CJS3,TPM2019EX3,TPM7002EM3T5G,TPM4105EC6,TPE24H4C5,TP0220TA,TP0220TB,TPMMBT4403,TPM6052PK3,TPBC846BW,TPBC857AW,TPM60V4NS6,TPM4016PS8,TPE1262BC3,TPBCP55-16,TPMMST4403,TPBAT54AT,TP3721S5,TPM40NP8S8,ESD12VB7-1006,TP2SC4081W,TPBC846BT,TPBAT54AW,TPBSS120A,TPM2301ES3,TPBC846AW,TPB10100L,TPBAV99T,TP131CXXS5,TP7816C33S3L,TPBAS40-06,TPBAV99W,TPBAS40-05,TPBAS40-04,TP172CXXS5,TPBSS24A,TPBSS24B,ESD5V0B5-01005,TPM2101PLC3,TPESD0592P,TPM3155EX6,TPM10013PHK3,TPM2009EP3,TPM3008EP3,TPE0520ABS3,TP4056AS8,ESD7V0B6A-1006,TPTVS1893D3,TPESD0524PA,TPM60130ND56,TPMMBTA05,TPMMBTA06,TPPXT3906,TPPXT3904,TPBSS320C,TPESD4002X5,TPM020N03D8,TPTVS2493D3,TPM30NP4S6,TPESD4012,TPMMST4401,TPBSS320B,TPE05H3S4,TPBSS320A,TPESD05RUS3,TPESD1221P,ESD3V3B18A-0201,TPMMBTA13,TPBSS26B,TPMMBTA14,TPBSS26A,TP2SC2412R,TPBC848BT,TPESD0304S6,TPBC848BW,TPV331S5,TPM60V4PS8,TPCXT5551,TPBSS210B,TPBSS210A,TPS8050,TPE4102BX6,TPM1504NT3,TPESD0515X6,TPM3401AS3,TPBC848AW,TPESD05H2Z,TP275CXXXX,TP1117-XXY3,TPE36U2S3,TPM30400ND56,TPM3415ES3,TP375CXXS5,ESD5V0B06G-1006,TPESD05H2P,TP572CXXGT3,TP7820S6,ESD24VB3-1006,TPAX809LS3,TPE05G4S6,TPM60V2PS3,TPM6012NK3,TPESD0544M,TPMMDT9014,TPPZT4401,TPE24CHS3,TPM30PB8S8,TPM20NP3LS6,TPMMDT3946,TPESD0521Z,TPM2008EP3,TPM202PEP3,TP78L09T3,TPE05H5S6,TP8632S8,TPBAV21W,TPDTC114YUA,TPBSS86C,TPBAS40TW,TPM7002EC3,TPBC858C,TPBC858B,TPBC858A,TPESD05RUS3-1PF,TPE2804S8,TPUMG5N,TPBCP52-16,TPE36KCANS3,TP4054S5,TPS9012W,TP4500SB,TP402CXXS3L,TP4500SC,TPDTC123JE,TPBAW56T,TP6288CS5,TPE1255D6,TPBAW56W,TPBSS310A,TPAX810LS3,TPBSS310C,TPBSS310B,TP7816C50S3L,TPBAV23A,TPB02A40-523,TPBAV23C,TP4500TB,TPMMBTH10,ESD12VB7-0201,TPMMBT5401,TPB01A30-0201,TPAX809JS3,TP6327GS6,TPS8050T,TPESD0564P,TP3100SB,TPSS8050W,TPS8050W,TP3100SC,TPBCP54-16,TPESD1521P,TP78M12K3,TP275CXXGT3,TPESD1106X6,TPBCX53-16,TP572CXXXX,TPESD18H2Z,TPBSS510A,TPE24MCANS3,TPESD18H2P,TPBSS510B,TPUMG2N,TPBSS510C,TPE12UK,TPM2402NLS3,TPBSS315B,TPB40S4-07,TPM1012ER3,TPM2702EX6,TPM6014PK3,TPMMSTA42,TPM20NB4S6,TPE12U20AS3,TPM340PS3,TP3100TA,TP2SA1576W,TPM1501NS3L,TPBAT54CDW,TPDTA114YUA,TPM100NB2S6,TP3100TB,TPE36UK,TP132CXXD4,TPE1572BS3,TPM6060PD56,TPB02A40-323,TPGC12C,TPE05ULS3,TPGC36C,TPESD0542ZA,TPMMDT2227,TPB1A100-123,TPTVS2471P,TPESD0603G18V,TPS9018W,TPESD0504P,TPBSS515B,TPM30V2PS3,TPESD0584S6,TPMMDT4403,TPMMDT4401,TPBAS70,TPESD0402G18V,TPTVS1271P,TPM3134KS3,TP6806C15S5,TPM3407AS3,TPESD7538P,TPBAS70BRW,TPBC846PN,ESD5V0B100A-1006,TP78L05T3,TPM615PHY3,TPM6030ND56,TPMMST2907A,TPMMSTA56,TPB05A40-323,TPMMST3904,TPMMST3906,TPE2808S8,TPM30NP40K5,TP6816S5,TPB02A100-323,TPMMST2222A,TPESD05Y4S6,TPTVS0593D3,TPB02A40-923,TPMMSTA92,TPGC05CP,TPM20P7S3L,TPE03UK,TPGC15C,TPBSS35AF,TPB1A40-1006,TPESD3374N,TPMBR10200K3,TPESD4221P,TPM7003PBS6,LM358S8,TPB02A40C2C5,TPBAT54ADW,TPLC03-3.3LC,ESD5V0B8VC-1006,TPFMMT495,TPUMC4N,TPESD7102R3,TPFMMT493,TPFMMT491,TPB1A40-123,ESD5V0B02G-0201,TPBK210F,TPB02A40-1006,TPESD0402G15V,TP7816C30S3L,TPB1A100-323,TPM2300LS3,TPM7002GS3,TPUMC3N,TPE36ULS3,TPM4152PEC6,TPBK24F,TPE4004BS5,ESD5V0B18A-0201,TPM7002NBS6,TPDTC114EM,TPESD0524J,TPBK120F,TPM2284X6,TPESD0514C6,TPS9014W,TPM4407AS8,TPM1019D6,TP7817C33S5,TPDTC114EE,TPESD0603G15V,TPE3662BC3,TPM2299EX6,TPGC18C,ESD3V3U05-923,TPESD1831Z,TPV331C5,TPS9013W,TPB05A40-123,TPESD1831P,TPBAS40,TPMMBT2907AT,TPFMMT449,TPB2A100-123FL,TPM6996D56D,TPB02A100-123,TPBSS820C,TPESD0603G36V,TP0720SB,TPBSS84C,TP0720SC,TPBT4148SES3,TPMMDT5551,TPESD0502N,TPESD0603G12V,TPE05UK,TPBC817-16,TPESD0502B,TPB03GWC,BAV199,TPESD0402G36V,TPM20V2PLX6,TPESD0402G12V,TPUMG8N,TPM3018EC3,TPM6022PK3

选型指南  -  台舟电子  - 2023/8/25 PDF 中文 下载

外观检测MOS好坏的方法分享

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本文台懋解析了MOS管和晶体三极管相比的重要特性,以及在开关电源电路中,大功率MOS管和大功率晶体三极管相比MOS管的优点。

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