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mos管源漏極 mosfet管柵極電壓 P型mosfet管的分析

信息來源:本站 日期:2017-05-31 

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MOSFET 管的最大柵極電壓


大部分MOSFET管指定了最大柵源極間電壓(±20V)。假定超越這個限制,器件就容易被損壞。當(dāng)MOSFET管工作時(shí)運(yùn)用柵極輸入電阻,并在一個具有較大供電電壓的電路中關(guān)斷 ,就會呈現(xiàn)柵極電壓超限的問題 。以一個工作于直流線電壓為 160V ( 最大可為 186V) 電路中的 正激變換器為例中止分析。當(dāng)MOSFET管在最大線電壓下關(guān)斷 ,它的漏極電壓上升到 2 倍線 電壓即 372V 。這個正向電壓前沿的一部分藕合回 來,由Crss 和 Ciss 分壓。關(guān)于MTH7N45 管, Crss=150pF,  Ciss=1800pF 。那么糯合回柵極的電壓是 372×150+(150+1800) =29V 。

柵極電阻也會降低柵極負(fù)荷和減小電壓的幅值 ,即使柵極電壓超越了 20V 的限制也不一 定會損壞柵極 。但假定思索線電壓瞬態(tài)過程和漏感尖峰 ,則這個糯合回柵極的電壓很可能達(dá) 到損壞器件的臨界點(diǎn) 。因此,較好的設(shè)計(jì)方法是用一個 18V 的齊納二極管來限制柵極電壓 。 值得留意的是 ,漏極到柵極的容性反響容易引發(fā)高頻振蕩 。


MOS管源漏極間的體二極管

MOS管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中 ,漏源極之間存在一個固有的寄生二極管 ,如圖 9.18 所示。 體二極管的極性可以阻止反向電壓經(jīng)過 MOS管,其正向電流承受才干和反向額定電 壓與 MOSFET管的標(biāo)稱值分歧。它的反向恢復(fù)時(shí)間比普通的交流電源整流二極管短,比快恢復(fù)型二極管的長 。消費(fèi)商數(shù)據(jù)表列出了各種 MOS管的體二極管的反向恢復(fù)時(shí)間 。

由于在漏源極之間普通不會施加反向電壓 ( 關(guān)于 N 型 MOSFET 管,漏極相對源極為負(fù) : 關(guān)于P型MOSFET管,漏極相對源極極性為正) ,所以這個寄生二極管對大部分MOS開關(guān)電源拓?fù)涫菦]有什么影響的 。

但有一些情況下也需求 MOSFET 管承受反壓 ,特別是在如圖 3.1 和圖 3.3 所示的半橋和全橋拓?fù)渲?。不過在 這些拓?fù)渲袔缀醵加幸粋€時(shí)區(qū)時(shí)間 ,這個死區(qū)時(shí)間是從體 二極管導(dǎo)通的時(shí)辰( 儲存在變壓器漏感中的能量反響到電 網(wǎng)時(shí)) 到它被施加反向電壓的時(shí)辰 。時(shí)區(qū)使正向電流和反 向電壓之間有延遲,所以 MOS 管的二極管較弱的反 向恢復(fù)特性是沒什么影響的 。但是,假定一個全新的電路拓?fù)湫枨?MOSFET管承受反向電壓 ,則必需在漏極串連一個阻斷二極管 。由于體二極管的存在 ,馬達(dá)驅(qū)動電路或具有電感負(fù)載的電路可能會存在問題。


高頻諧振電路拓?fù)渫ǔQ肭箝_關(guān)管必需能 在承受正向電流以后立即展受反向電壓 。這時(shí)可以運(yùn)用如圖 9.19 所示的電路 。二極管 Dl  阻止正向電流過 MOS管中的體二極管 ,快速反向恢復(fù)二極管 D2 為正向電流提供通路 高頻諧振電路拓?fù)?,通常央求開關(guān)管必需能 在承受正向電流以后立即展受反向電壓 。這時(shí)可以運(yùn)用如圖 9.19 所示的電路 。

二極管 Dl  阻止正向電流過 MOSFET管中的體二極管 ,快速反向恢復(fù)二極管 D2 為正向電流提供通路 。


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