【经验】一文教你分析MOS管的驱动波形是否异常

2019-04-22 世强
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一般认为MOSFET是电压驱动的,不需要驱动电流。然而,在MOS的G,S两级之间有结电容存在,这个电容会让驱动MOS变的不那么简单,很容易造成驱动波形异常。大家常用的PWM芯片输出直接驱动MOS或者用三极管放大后,再经过隔离驱动MOS的方法,其实在瞬间驱动电流这块是有很大缺陷的。比较好的方法是使用专用的MOSFET驱动芯片来驱动MOS管,Siliconlabs针对MOS管驱动推出了半桥MOS驱动芯片SI823X系列隔离驱动芯片


本文先分析几款MOS管驱动波形:

如图1所示出现了这样圆不溜秋的波形,MOS管就有炸管的危险。通过波形看出MOS管有很大一部分时间管子都工作在线性区,损耗极其巨大。一般这种情况是布线太长电感太大,栅极电阻都救不了你,只能重新画板子。


图1 MOS管异常驱动波形一


如图2,高频振铃严重的驱动方波。在上升下降沿震荡严重,这种情况管子一般瞬间损坏掉。跟上图1波形情况差不多,进线性区。原因也类似,主要是布线的问题。

图2 MOS管异常驱动波形二


如图3出现又胖又圆的肥猪波。上升下降沿极其缓慢,这是因为阻抗不匹配导致的。芯片驱动能力太差或者栅极电阻太大。果断换大电流的驱动芯片,栅极电阻往小调调就OK了。


图3 MOS管异常驱动波形三


如图4,上升沿下降沿有尖峰的方波。高低电平分明,电平这时候可以叫电平了,因为它平。边沿陡峭,开关速度快,损耗很小,略有震荡,可以接受,管子进不了线性区,强迫症的话可以适当调大栅极电阻。



图4 MOS管异常驱动波形四


如图5所示,无振铃无尖峰无线性损耗的三无产品,这就是最完美的波形了。



图5 MOS管正常驱动波形


SILICON LABS半桥MOS隔离驱动芯片SI823X拥有高达5KVRMS的输入输出隔离性能,高达8MHz的开关频率,以及高达4.0A的峰值输出能力,可以满足不同频率段和功率段的MOS驱动要求。同时SI823X不仅充当隔离的角色,还带有驱动MOS的能力,以及可编程的死区时间控制,极大的简化了线路设计,减少了PCB的使用面积,从而减少驱动波形出现图1和图2的几率。从以上可以看出,选用SI823X可以简化MOS驱动电路同时,获得更稳定的驱动性能。

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