何规划出牢靠和合理的驱动与维护电路,关于充分发挥MOSFET功率管的长处,起着至关重要的作用,也是有用使用MOSFET管的条件和要害。文顶用IR2130驱动模块为中心,规划了功率MOSFET驱动维护电路使用与无刷直流电机操控体系中,一起也论述了本电路各个部分的规划要求。该规划使体系功率驱动部分的牢靠性大大的进步。
功率场效应晶体管由于具有许多长处而得到广泛的使用;但它接受短时过载的才能较弱,使其使用遭到必定的约束。剖析了MOSFET器材驱动与维护电路的规划要求;计算了MOSFET驱动器的功耗及MOSFET驱动器与MOSFET的匹配;规划了根据IR2130驱动模块的MOSFET驱动维护电路。该电路具有结构简略,实用性强,呼应速度快等特色。在驱动无刷直流电机的使用中证明,该电路驱动才能及维护功用作用杰出。
功率场效应晶体管(Power MOSFET)是一种大都载流子导电的单极型电压操控器材,具有开关速度快、高频性能好、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态规模大、无二次击穿现象和安全作业区域(SOA)宽等长处,因此,在高性能的开关电源、斩波电源及电机操控的各种沟通变频电源中取得越来越多的使用。但比较于绝缘栅双极型晶体管IGBT或大功率双极型晶体管GTR等,MOSFET管具有较弱的接受短时过载才能,因此其实际使用遭到必定的约束。
功率MOSFET维护电路规划
功率场效应管本身具有很多长处,可是MOSFET管具有较软弱的接受短时过载才能,特别是在高频的使用场合,所以在使用功率MOSFET对有必要为其规划合理的维护电路来进步器材的牢靠性。功率MOSFET维护电路主要有以下几个方面:
1)避免栅极 di/dt过高:由于选用驱动芯片,其输出阻抗较低,直接驱动功率管会引起驱动的功率管快速的注册和关断,有或许形成功率管漏源极间的电压震动,或许有或许形成功率管遭受过高的di/dt而引起误导通。为避免上述现象的产生,一般在MOS驱动器的输出与MOS管的栅极之间串联一个电阻,电阻的巨细一般选取几十欧姆。
2)避免栅源极间过电压由于栅极与源极的阻抗很高,漏极与源极间的电压骤变会经过极间电容耦合到栅极而产生适当高的栅源尖峰电压,此电压会使很薄的栅源氧化层击穿,一起栅极很简单堆集电荷也会使栅源氧化层击穿,所以要在MOS管栅极并联稳压管以约束栅极电压在稳压管稳压值以下,维护MOS管不被击穿,MOS管栅极并联电阻是为了开释栅极电荷,不让电荷堆集。
3)防护漏源极之间过电压尽管漏源击穿电压VDS一般都很大,但假如漏源极不加维护电路,相同有或许由于器材开关瞬间电流的骤变而产生漏极尖峰电压,从而损坏MOS管,功率管开关速度越快,产生的过电压也就越高。为了避免器材损坏,一般选用齐纳二极管钳位和RC缓冲电路等维护措施。
当电流过大或许产生短路时,功率MOSFET漏极与源极之间的电流会敏捷添加并超越额定值,有必要在过流极限值所规则的时间内关断功率MOSFET,不然器材将被烧坏,因此在主回路添加电流采样维护电路,当电流抵达必定值,经过维护电路封闭驱动电路来维护MOSFET管。图1是MOSFET管的维护电路,由此能够清楚的看出维护电路的功用。
图1:功率管的维护电路