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MOS管驅(qū)動(dòng)電流估算

作者: 時(shí)間:2024-04-02 來(lái)源:硬件筆記本 收藏

例:FDH45N50F如下參數(shù):

本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/202404/457124.htm


有人可能會(huì)這樣計(jì)算:

開(kāi)通電流


帶入數(shù)據(jù)得


關(guān)斷電流


帶入數(shù)據(jù)得


于是乎得出這樣的結(jié)論,驅(qū)動(dòng)電流只需 250mA左右即可。仔細(xì)想想這樣計(jì)算對(duì)嗎?

這里必須要注意這樣一個(gè)條件細(xì)節(jié),RG=25Ω。所以這個(gè)指標(biāo)沒(méi)有什么意義。


應(yīng)該怎么計(jì)算才對(duì)呢?其實(shí)應(yīng)該是這樣的,根據(jù)產(chǎn)品的開(kāi)關(guān)速度來(lái)決定開(kāi)關(guān)電流。根據(jù)I=Q/t,獲得了具體Qg數(shù)據(jù),和我們線路的電流能力,就可以獲得Ton= Qg/I。比如45N50,它在Vgs=10V,VDS=400V,Id=48A的時(shí)候,Qg=105nC。如果用1A的驅(qū)動(dòng)能力去驅(qū)動(dòng),就可以得到最快105ns的開(kāi)關(guān)速度。


當(dāng)然這也只能估算出驅(qū)動(dòng)電流的數(shù)值,還需進(jìn)一步測(cè)試的過(guò)沖波形。在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)候,一般在前面串一個(gè)10Ω左右的電阻(根據(jù)測(cè)試波形調(diào)整參數(shù))。


這里要注意的是要用Qg來(lái)計(jì)算開(kāi)啟關(guān)斷速度,而不是用柵極電容來(lái)計(jì)算。


下面講講MOS管開(kāi)通過(guò)程

開(kāi)始給MOS管Cgs充電,當(dāng)電壓升到5V時(shí),Id流過(guò)一定的電流。繼續(xù)充電,Id越來(lái)越大,但還沒(méi)完全導(dǎo)通。當(dāng)Id升到最大電流時(shí),Id不再變化,Cgs也不再變化。


這時(shí)輸入電壓不給Cgs充電,而是給Cgd米勒電容充電,然后MOS管完全導(dǎo)通。

MOS管完全導(dǎo)通之后,輸入電壓不再經(jīng)過(guò)米勒電容,又繼續(xù)給Cgs充電直到Vgs等于輸入電壓10V。

圖中Vgs輸入電壓保持不變即Qgd階段,輸入電壓不給Cgs充電,而是給Cgd米勒電容充電。這是MOS管固有的轉(zhuǎn)移特性。這期間不變的電壓也叫平臺(tái)電壓。

此時(shí),MOS管的電流最大,電阻最大,根據(jù)P=I*I*R,此時(shí)管子消耗的功率最大,發(fā)熱最嚴(yán)重,所以盡可能讓平臺(tái)電壓工作的時(shí)間很短。

一般來(lái)說(shuō),耐壓等級(jí)越高,MOS管的輸入電容越大,反向傳輸電容Crss越小,米勒效應(yīng)也相應(yīng)減小。




關(guān)鍵詞: MOS管 電路設(shè)計(jì)

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