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MOSFET講解-10(可下載)

2025-04-19 | pdf | 524.12 KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

我們希望米勒平臺(tái)的時(shí)間短,但是往往容易出現(xiàn)震蕩,反而發(fā)熱更大。另一 方面,如果米勒平臺(tái)時(shí)間短,對(duì)于高壓管子來(lái)說(shuō),開(kāi)通時(shí) dv/dt 大,所包含的諧 波分量就大。

什么是諧波分量呢?任何一個(gè)波形都可以用若干個(gè)正弦波進(jìn)行疊加,那么, 我們 MOSFET 由于米勒平臺(tái)時(shí)間短,dv/dt 就很大,就表示開(kāi)關(guān)波形的沿越陡, 棱角越分明。一般我們所說(shuō)的基波是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,dv/dt 產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)波形, 可以由這個(gè)基波和很多個(gè)高次諧波分量的正弦波疊加。如果沿越陡,諧波分量就 越多;如果沿越緩,諧波分量就越少。諧波分量其實(shí)是一個(gè)輻射源,如果 dv/dt 越緩,那么諧波分量越少,EMC 更加容易通過(guò)。

高壓管子的平臺(tái)時(shí)間多少合適呢?高頻載波的話,米勒平臺(tái)時(shí)間在 300ns~1us,那么 1us 可能發(fā)熱會(huì)大一些,具體要看封裝和 Id 電流的大小,如果 最后測(cè)試下來(lái),溫度能接受,那也是可以的。那么如果 MOSFET 只用于電源上電 和斷電時(shí)的開(kāi)關(guān)來(lái)用,那么這個(gè)平臺(tái)時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)也沒(méi)關(guān)系,畢竟是低頻的。

對(duì)于低壓管子來(lái)說(shuō),由于 GS 電容偏大,所以 Igs 電流要大,柵極電阻要更小, 建議 10R~100R。也就是說(shuō),雖然低壓的管子 GS 電容大,但是柵極電阻小,米勒 平臺(tái)的時(shí)間也不會(huì)太長(zhǎng)。

低壓管子的平臺(tái)時(shí)間多少合適呢?可以更小一些,90ns~300ns。這些 都是個(gè)人的一些看法,不代表權(quán)威性,要根據(jù)自己的項(xiàng)目各自評(píng)估。

關(guān)于高壓管子和低壓管子,具體的米勒平臺(tái)的時(shí)間,還需要看 Vgs 波形 是否震蕩為準(zhǔn)。

尤其在 MOSFET 用于上下橋互補(bǔ)斬波的時(shí)候,可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。什么是 上下橋互補(bǔ)斬波呢?

上面這幅圖就是上下橋互補(bǔ)輸出,意思就是上下管不能同時(shí)導(dǎo)通,否則就短 路了。上管開(kāi)通時(shí),下管就要關(guān)閉;下管開(kāi)通時(shí),上管也要關(guān)閉,這就是互補(bǔ)輸 出的含義。

如果驅(qū)動(dòng)上管的 PWM 信號(hào)是 S1,驅(qū)動(dòng)下管的 PWM 信號(hào)是 S2。

那么 S1 為低,S2 為高;S1 為高,S2 為低。同時(shí),我們也知道,MOSFET 的 開(kāi)通和關(guān)斷都是有延時(shí)的,再加上剛剛說(shuō)的 MOSFET 開(kāi)通或關(guān)斷出現(xiàn)震蕩,那么, 有可能出現(xiàn)上下互通的情況。一般我們避免這種情況發(fā)生,會(huì)加一個(gè)死區(qū)。

可以讓開(kāi)通延時(shí),下降時(shí)間不變。這就是我們互補(bǔ)輸出方式。

在 GS 波形正常情況下,上面這個(gè)電路是沒(méi)有問(wèn)題的。但是由于 GD 之間是有 電容的。

假設(shè)我們的管子開(kāi)通快,關(guān)斷也快。另外,我們前面也講到過(guò),GD 之間的 米勒電容 Cgd 與漏極電壓有關(guān)。那么接下來(lái),討論在死區(qū)期間,其中一個(gè)管子開(kāi)

通的一瞬間,對(duì)另一個(gè)管子 GS 波形的影響。

 

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