为什么我们很多时候要求MOS管快速关断,而没有要求MOS管快速开通?
下面是常见的MOS管的驱动电路 MOS管快关的原理 还是先简单介绍下快关的原理: 我们知道,MOS管开通和关断的过程,就是MOS管栅极电容充电和放电的过程,所以呢,栅极串联的电阻越大,那么充放电速度越慢,开通和关断越慢。当没有二极管D和电阻Rs_off时,开通时充电和关断时放电的串联电阻都是Rs_on,二者是一样的。 那为什么加上二极管D和电阻Rs_off(有时Rs_off=0Ω,即没有这个电阻)就可以实现快关呢? 当要开通MOS时,驱动器输出驱动电压Vg_drive,此后一直到MOS管完全开通,Vg_drive都大于MOS的栅极电压,因此二极管不导通,所以,相当于Vg_drvie通过电阻Rs_on给栅极进行充电。我们也可以看出,加不加这个Rs_off和二极管D,对于MOS管的开通速度是没有影响的。 当要关断MOS时,Vg_drive接GND,栅极电压大于Vg_drive,因此二极管导通,相当于栅极通过Rs_off并联Rs_on进行放电(严格来说,这里面还有一个二极管的导通压降,并不是很严谨)。我们知道,2个电阻并联之后,电阻要小于并联之前的2个电阻的任何一个。因此,放电时的等效串联电阻为Rs_off//Rs_on,要小于开通时的串联电阻Rs_on,而电阻越小,充放电速度越快,因此我们说,加上这个Rs_off和二极管D可以加速关断。 回到我们最开始的问题,为什么我们要专门增加二极管让关断更快一点呢? 这是因为如果电阻一样的话,关断本身耗时就会长一点,那为什么关断时间会更长?明明充放电的电阻阻值一样? 同电阻时为什么关断时间会更长 结合上一期的内容,我知道,MOS管开通的损耗发生的区域主要在t2和t3时间段,关断损耗主要发生在t6和t7阶段,如下图所示: t2与t7阶段的差异 我们知道开通的t2阶段和关断的t7阶段互为逆过程: t2阶段:栅极从门限电压Vgs(th)充电到米勒平台电压Vgp的时间 t7阶段:栅极从米勒平台电压Vgp放电到门限电压Vgs(th)的时间 既然互为逆过程,那这个两个时间不应该一样?直觉好像是这样的,但实际是不同的,因为充电和放电的曲线是不一样的。 MOS管开通和关断的电路模型对比如下图。 纯分享贴,有需要可以直接下载附件获取完整文档! (如果内容有帮助可以关注、点赞、评论支持一下哦~) |
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