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【圖文】提升MOS管驅(qū)動電路抗干擾性能-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2022-06-01 

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【圖文】提升MOS管驅(qū)動電路抗干擾性能-KIA MOS管


抗干擾能力對于MOS管驅(qū)動電路是一個重要指標(biāo),MOS管不是工作在一個理想的沒有任何電磁干擾的環(huán)境,在一些電磁環(huán)境惡劣的條件下,如果我們的驅(qū)動電路設(shè)計的不盡合理,可能會出現(xiàn)MOS管誤打開或者非受控關(guān)斷,輕則影響性能,重則會對用戶造成傷害。


對于MOS管驅(qū)動電路而言,這種情況的發(fā)生一般是由于gate-source寄生米勒電容的非正常充放電導(dǎo)致的,而影響因素主要是gate極等效串聯(lián)電阻,寄生電感,寄生電容等因素,所以我們主要針對這三方面進(jìn)行針對性電路設(shè)計來提升電路的抗干擾能力。


提升抗干擾的針對措施

1.柵極串聯(lián)電阻降低源極寄生電感導(dǎo)致的振蕩


我們在實際調(diào)試MOS管驅(qū)動電路時,如果大家用示波器測一下MOS管gate極的波形,就會發(fā)現(xiàn)MOS管每次打開時,其柵極波形會出現(xiàn)類似于正弦波的阻尼振蕩,這不僅使得MOS開關(guān)不穩(wěn)定,降低其抗干擾能力,也會增大開關(guān)損耗,那么為什么會出現(xiàn)?如何解決呢?


MOS管驅(qū)動電路 抗干擾

MOS開/關(guān)振蕩


實際的MOS模型大家可以參考下圖,理想的MOS沒有Rgt,Lgt,以及Cgs等,但是現(xiàn)實的MOS這些都有,此時你會發(fā)現(xiàn),Rgt+Lgt+Cgs那不就成了典型的RLC振蕩電路么,沒錯就是這樣;


所以當(dāng)我們給高電平想開啟MOS的時候,就會出現(xiàn)振鈴波,同樣我們給低電平想關(guān)閉MOS時也是一樣,都是電容電感的充放電在作妖。


MOS管驅(qū)動電路 抗干擾


理解了原因,那么如何解決這一問題呢?


解決問題的關(guān)鍵就是Rgt電阻,因為對于RLC振蕩電路而言,Rgt是耗能器件,每一次振蕩,它都會消耗能量,從而減弱下一次的振蕩幅值,這也是實際的波形峰值越來越低的原因;


當(dāng)然Rgt是MOS內(nèi)部的寄生電阻,其阻值很小,所以我們一般需要外部在串聯(lián)一個電阻,串聯(lián)電阻的阻值計算公式如下,其中Rdv是外部PCB網(wǎng)絡(luò)走線寄生電阻,電阻大了能緩解電壓過沖的問題,但是也不是越大越好,因為太大了又會導(dǎo)致MOS開啟速度過慢,所以需要綜合考慮。


MOS管驅(qū)動電路 抗干擾


2.柵源并聯(lián)電阻提升抗dv/dt干擾能力

當(dāng)dv/dt過大時,可以會使得MOS誤打開,這是由于流過Cgd電容的電流在G極形成正壓,從而引起MOS誤打開,通常通過在器件的柵極和源極端子間加入一個電阻器來提供保護,電阻的計算公式參考下面;


根據(jù)公式可以看出來,要想計算我們需要多大的并聯(lián)電阻,還需要清楚我們的電路最差的dv/dt是多少,這個就需要實際測試了。


MOS管驅(qū)動電路 抗干擾


MOS管驅(qū)動電路 抗干擾

本文主要講解了提升MOS管驅(qū)動電路抗干擾能力的方法以及計算方式。



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