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MOSFET管驱动器功耗和驱动电路配置

MOSFET驱动器功耗

MOSFET驱动器的功耗包含三部分:1. 由于MOSFET栅极电容充电和放电产生的功耗。

2. 由于 MOSFET 驱动器吸收静态电流而产生的功耗。

3. MOSFET 驱动器交越导通(穿通)电流产生的功耗。

从上述公式推导得出,三部分功耗中只有一个与MOSFET栅极电容充电和放电有关。这部分功耗通常是最高的,特别在很低的开关频率时。为了计算公式 1 的值,需要知道 MOSFET 栅极电容。MOSFET 栅极电容包含两个电容:栅源电容和栅漏电容(米勒电容) 。通常容易犯的错误是将 MOSFET 地输入电容 ( CISS)当作 MOSFET 总栅极电容。确定栅极电容的正确的方法是看 MOSFET 数据手册中的总栅极电容( QG)。这个信息通常显示在任何 MOSFET 的电气特性表和典型特性曲线中。

峰值电流驱动的需求

针对 MOSFET 驱动器的讨论主要是考虑内部和外部因素而导致 MOSFET 驱动器产生功耗。所以必须计算出MOSFET驱动器的功率损耗,进而利用计算值为驱动器选择正确的封装和计算结温。

在应用中使 MOSFET 驱动器与 MOSFET 匹配主要是根据功率 MOSFET 导通和截止的速度快慢 (栅极电压的上升和下降时间) 。

任何应用中优化的上升 / 下降时间取决于很多因素,例如 EMI(传导和辐射) ,开关损耗,引脚 / 电路的感抗,以及开关频率等。

MOSFET 导通和截止的速度与 MOSFET 栅极电容的充电和放电速度有关。MOSFET 栅极电容、导通和截止时间与 MOSFET 驱动器的驱动电流的关系可以表示为:

上述公式假设电流 ( I)使用的是恒流源。如果使用MOSFET驱动器的峰值驱动电流来计算,将会产生一些误差;

MOSFET 驱动器以驱动器的输出峰值电流驱动能力来表示。这个峰值电流驱动能力通常在两个条件之一下给出。

这两个条件为 MOSFET 驱动器输出短路到地或MOSFET驱动器输出处于某一特定电压值(通常为4V,因为这是 MOSFET 开始导通并且密勒效应开始起作用时的栅极门限电压)。

通常,峰值电流也表示在器件最大偏置电压下的电流。这意味着如果 MOSFET驱动器工作在较低的偏置电压, MOSFET 驱动器的峰值电流驱动能力会降低。

MOSFET驱动器栅极驱动配置

使用MOSFET驱动器时可以采用许多不同的电路配置。下图显示了经常使用的栅极驱动电路典型配置。

最理想的 MOSFET 驱动器电路如上图所示。这种配置常用于升压( boost)、反激式和单开关的正激开关电源拓扑结构中。

采用正确的布板技巧和选择合适的偏置电压旁路电容,可以使 MOSFET 栅极电压得到很好的上升和下降时间。除了在偏置电压增加本地旁路电容外,MOSFET 驱动器的良好铺地也很重要。

在许多栅极驱动应用中,也可能需要限制栅极驱动的峰值,以降低栅极电压的上升。通常这可以降低由于MOSFET 漏极电压的快速上升斜率导致的EMI 噪声。

通过改换具有更低峰值电流的 MOSFET 驱动器或增加一个串联栅极驱动电阻,如图所示,就可以减缓MOSFET 栅极电压的上升和下降时间。

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only one
LV.7
2
09-24 23:48

针对 MOSFET 驱动器的讨论主要是考虑内部和外部因素而导致 MOSFET 驱动器产生功耗,功耗如何减小

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htwdb
LV.7
3
09-25 13:24

MOSFET驱动器的栅极驱动配置‌包括栅极驱动与基极驱动的区别、MOSFET的特性、栅极电荷的计算、以及驱动器的功耗考虑。

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tanb006
LV.10
4
09-25 14:45

场效应管。用于驱动时的静态电流可以忽略不计。他的损耗主要是在弥勒平台。

0
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09-25 17:53

怎么样有效搭配mos管和驱动电路的参数特性

0
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09-25 19:07

MOSFET栅极电容充电和放电、吸收静态电流、交越导通电流,这些都会使MOSFET驱动器产生功耗。

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XHH9062
LV.9
7
09-25 21:06

MOS的驱动电阻的选择至关重要

0
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沈夜
LV.8
8
09-25 21:43

如何降低MOSFET驱动器的峰值电流?

0
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09-26 00:39

通过改换具有更低峰值电流的 MOSFET 驱动器或增加一个串联栅极驱动电阻,如图所示,就可以减缓MOSFET 栅极电压的上升和下降时间。降低时间有什么好处?

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dy-nmLUWFNr
LV.8
10
09-26 07:07

怎么样有效计算信号电源系统在传输过程中的能量损耗

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dy-TMelSvc9
LV.8
11
09-26 07:42

不同配置下信号传输的损耗差别很大么

0
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fzwwj95
LV.5
12
09-26 09:53

需要做米勒补偿吗

0
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09-26 21:32

记录一下 慢慢学习

0
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dy-gNNPxPwR
LV.3
14
09-26 21:37

不同功耗配置下系统的传输曲线有什么变化规律

0
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cwm4610
LV.6
15
09-27 07:12

驱动电路一般都是有参考。但是驱动电路功耗一般很少去看看

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dy-StTIVH1p
LV.8
16
09-27 07:25

如何有效计算MOS管在配置过程中产生的能量损耗

0
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k6666
LV.9
17
10-11 09:26
@疯狂的西红柿
通过改换具有更低峰值电流的MOSFET驱动器或增加一个串联栅极驱动电阻,如图所示,就可以减缓MOSFET栅极电压的上升和下降时间。降低时间有什么好处?

在MOSFET的开关过程中,栅极电容需要被充电和放电,以改变栅极电压并控制MOSFET的导通和截止。

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旻旻旻
LV.7
18
10-11 22:56

设计时应考虑栅极驱动电路的电阻和电流能力,以确保MOSFET可以快速开关

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10-24 13:30

MOSFET 漏极电压的快速上升斜率导致的EMI 噪声,其实就是dv/dt问题吧

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dy-XU5vrphW
LV.7
20
10-24 17:39

电阻对信号驱动电路有哪些影响

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dy-XU5vrphW
LV.7
21
10-24 18:23

怎么样结合MOS管传输特性来达到信号传输最优

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小燕纸
LV.5
22
10-24 21:01

MOS导通和截止的速度与栅极电容的充电和放电速度有关

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沈夜
LV.8
23
10-28 00:46

如何降低MOSFET驱动器的峰值电流以减少功耗?

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