2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、詳細講解詳細講解MOSFET管驅(qū)動電路管驅(qū)動電路在使用MOS管設計開關電源或者馬達驅(qū)動電路的時候,大部分人都會考慮MOS的導通電阻,最大電壓等,最大電流等,也有很多人僅僅考慮這些因素。這樣的電路也許是可以工作的,但并不是優(yōu)秀的,作為正式的產(chǎn)品設計也是不允許的。下面是我對MOSFET及MOSFET驅(qū)動電路基礎的一點總結(jié),其中參考了一些資料,非全部原創(chuàng)。包括MOS管的介紹,特性,驅(qū)動以及應用電路。1,MOS管種類和結(jié)構(gòu)管種類和結(jié)構(gòu)MOSFE

2、T管是FET的一種(另一種是JFET),可以被制造成增強型或耗盡型,P溝道或N溝道共4種類型,但實際應用的只有增強型的N溝道MOS管和增強型的P溝道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是這兩種。至于為什么不使用耗盡型的MOS管,不建議刨根問底。對于這兩種增強型MOS管,比較常用的是NMOS。原因是導通電阻小,且容易制造。所以開關電源和馬達驅(qū)動的應用中,一般都用NMOS。下面的介紹中,也多以NMOS為主。MOS管的三個管腳之

3、間有寄生電容存在,這不是我們需要的,而是由于制造工藝限制產(chǎn)生的。寄生電容的存在使得在設計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些,但沒有辦法避免,后邊再詳細介紹。在MOS管原理圖上可以看到,漏極和源極之間有一個寄生二極管。這個叫體二極管,在驅(qū)動感性負載(如馬達),這個二極管很重要。順便說一句,體二極管只在單個的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的。2,MOS管導通特性管導通特性導通的意思是作為開關,相當于開關閉合。NMOS的特性,Vgs

4、大于一定的值就會導通,適合用于源極接地時的情況(低端驅(qū)動),只要柵極電壓達到4V或10V就可以了。PMOS的特性,Vgs小于一定的值就會導通,適合用于源極接VCC時的情況(高端驅(qū)動)。但是,雖然PMOS可以很方便地用作高端驅(qū)動,但由于導通電阻大,價格貴,替換種類少等原因,在高端驅(qū)動中,通常還是使用NMOS。3,MOS開關管損失不管是NMOS還是PMOS,導通后都有導通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗現(xiàn)在的現(xiàn)在的MOS驅(qū)動,有幾個特

5、別的需求,驅(qū)動,有幾個特別的需求,1,低壓應用,低壓應用當使用5V電源,這時候如果使用傳統(tǒng)的圖騰柱結(jié)構(gòu),由于三極管的be有0.7V左右的壓降,導致實際最終加在gate上的電壓只有4.3V。這時候,我們選用標稱gate電壓4.5V的MOS管就存在一定的風險。同樣的問題也發(fā)生在使用3V或者其他低壓電源的場合。2,寬電壓應用,寬電壓應用輸入電壓并不是一個固定值,它會隨著時間或者其他因素而變動。這個變動導致PWM電路提供給MOS管的驅(qū)動電壓是不

6、穩(wěn)定的。為了讓MOS管在高gate電壓下安全,很多MOS管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強行限制gate電壓的幅值。在這種情況下,當提供的驅(qū)動電壓超過穩(wěn)壓管的電壓,就會引起較大的靜態(tài)功耗。同時,如果簡單的用電阻分壓的原理降低gate電壓,就會出現(xiàn)輸入電壓比較高的時候,MOS管工作良好,而輸入電壓降低的時候gate電壓不足,引起導通不夠徹底,從而增加功耗。3,雙電壓應用,雙電壓應用在一些控制電路中,邏輯部分使用典型的5V或者3.3V數(shù)字電壓,而功率部分使用

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