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  • MOS管柵極串聯電阻作用介紹
    • 發布時間:2022-08-18 15:35:12
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    MOS管柵極串聯電阻作用介紹
    MOS管 柵極電阻 串聯
    1、如果沒有柵極電阻,或者電阻阻值太小
    MOS導通速度過快,高壓情況下容易擊穿周圍的器件。
    2、柵極電阻阻值過大
    MOS管導通時,Rds會從無窮大將至Rds(on)(一般0.1歐姆級或者更低)。柵極電阻過大時,MOS管導通速度過慢,即Rds的減小要經過一段時間,高壓時Rds會消耗大量功率,導致MOS管發燙。過于頻繁地導通會使熱量來不及發散,MOS溫度迅速升高。
    3、在高壓下,PCB的設計也需要注意。柵極電阻最好緊靠柵極,并且導線不要與母線電壓平行分布。否則母線高壓容易耦合至下方導線,柵極電壓過高擊穿MOS管。
    MOS管柵極串聯電阻作用的研究
    與反向并聯的二極管一同構成硬件死區電路
    MOS管 柵極電阻 串聯
    驅動電路電壓源為mos結電容充電時經過柵極電阻,柵極電阻降低了充電功率,延長了柵極電容兩端電壓達到mos管開啟電壓的速度;結電容放電時經過二極管,放電功率不受限制,故此情況下mos管開啟速度較關斷速度慢,形成硬件死區。
    限流
    當使用含內部死區的驅動或不需要硬件死區時,是否可以省去柵極電阻呢?答案是不行。
    當開啟mos管為結電容充電瞬間,驅動電路電壓源近似短接到地,當驅動電驢電壓源等價電源內阻較小時,存在過流燒毀驅動(可能是三態門三極管光耦甚至是單片機不能短接到地的io口等等)的風險。
    消除振鈴
    同時,由于pcb布線電感、布線電阻和結電容構成構成LCR震蕩,在布線電阻R及電壓源輸出阻抗較小的一般情況下,mos管柵極電壓波動可能十分明顯,造成振鈴現象使mos管開啟不穩定。在柵極串接一個阻值合適的電阻,可減小震蕩的波動幅度,降低mos管開啟不穩定的風險。
    綜上所述:
    1)如果需要使用基于二極管和電阻的純硬件死區,在二極管一側還需要考慮增加一個合適阻值的電阻來限制振鈴等現象。
    2)如果需要使用基于二極管和電阻的純硬件死區,在結電容較小時,可以考慮在gs兩端并聯一顆合適大小的電容,與寄生電感和走線、電源阻抗一同形成時長精確可調的死區。
    4)某些型號的mos管自帶柵極電阻 或 允許柵極dV/dt無窮大(一般手冊會特別強調,這是賣點),驅動給的開啟電壓很大,即使已經發生振鈴mos管也不會振蕩開啟/關閉。
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