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嘉峪检测网 2024-12-22 19:37
MOS管根据应用场景不同,驱动电路的类型也较多,主要有IC直接驱动型、推挽输出电路增强驱动型、二极管加速关断驱动型、三极管加速关断驱动型、变压器加速关断驱动(隔离驱动)型。
1、IC直接驱动型
图1:IC直接驱动电路
电源控制IC直接驱动是最常见、最简单的驱动方式。优点是电路简单,成本低。缺点是不同电源控制IC驱动电流不同,如果IC没有足够的峰值驱动电流,MOSFET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。
存在电流反灌的风险,驱动IC引脚负压较大,可能导致驱动IC损坏,驱动能力也受驱动IC限制,会导致驱动IC的损耗变大,发热严重,充放电电流都流过驱动IC,驱动信号线长还容易耦合外部噪声,干扰驱动IC内部的逻辑电路、时钟电路,出现工作状态异常。
2、推挽输出电路增强驱动型
推挽驱动电路的作用是增加驱动峰值电流,快速完成栅极电容的充放电的过程,这种拓扑减小了MOSFET的开关时间,MOSFET能够快速开通与关断,也可能产生驱动振荡。
图2:推挽输出驱动电路
驱动器件可以靠近MOS管放置,寄生电感减小;推挽输出驱动本身的特性,自带两个PN结保护防止反向破坏,针对IC驱动能力要求不高,IC驱动损耗较小。主要缺点是器件较多,驱动电压需要从VCC引入。需要加入反相电路的图腾柱,驱动的di/dt更大,对IC的逻辑干扰较大。
3、二极管关断加速驱动型
图3:二极管关断加速驱动电路
开启和关断可以独立调节,电路简单。缺点是随着VGS电压的降低,二极管的作用越来越小,只在Turn Off Delay Time阶段较明显;放电电流流至驱动芯片,驱动芯片会发烫,寄生电感较大,主要应用在小功率开关电源电路,驱动IC的发热较小情况。
4、三极管关断加速驱动型
图4:三极管关断加速驱动线路
开启和关断速度可以独立调节,关断速度较快,驱动环路寄生电感影响较小。缺点是泄放三极管基极电阻及R218太小,Q202 B值太大时,要防止瞬态饱和电流超三极管的电流应力,同时要注意关断过快导致的振荡问题;泄放三极管BE间需并二极管进行电压箝位。
主要应用在较大功率开关电源,应用在桥式开关电源中时,注意泄放不能过快(振荡),也不能过慢(二次开通问题)
5、变压器加速关断驱动电路
图5:变压器加速关断驱动电路
为了满足驱动高边MOS管的要求,通常使用变压器驱动,有时也用于安全隔离。使用R1电阻的目的是抑制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。
来源:风陵渡口话EMC