mos产品应用建议
2012/2/13 | 来自:mos产品应用建议
一、bvdss的选择:
在选定器件的耐压时,对于电路运行条件的电源电压vdd以及开关断开时产生的浪涌电压,在设计时需要留有一定余量,不能超过bvdss。另外bvdss具有正温度特性,所以必须考虑使用的最低温度环境条件。如果选取余量很小,近乎极限应用,且应用环境温度又很低,则会发生失效。
二、驱动电压建议:
功率mosfet栅极驱动电压可通过栅极氧化层的调整来改变,栅极氧化层越薄则vth越低,vth具有负温度特性,约为-5mv/℃,即温度上升
vds波形 |
id波形 |
vds波形 |
id波形 |
vds波形 |
id波形 |
vds波形 |
id波形 |
vds波形 |
id波形 |
vds波形 |
id波形 |
vds波形 |
id波形 |
vds波形 |
id波形 |
vds波形 |
id波形 |
vds波形 |
id波形 |
三、驱动电路的设计:
在应用中使mosfet驱动电路与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)。任何应用中对上升和下降时间的优化取决于很多因素,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,对开关时间的优化会对前面几项因素产生一定影响,例如开关速度的提高会加重emi干扰,但是会降低开关损耗,如果是自激振荡电路又会对开关频率产生一定影响等。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、驱动电流的关系可以表示为: dt=(dv*c)/i 而 q=c*v 则 dt=q/i
其中:dt= 导通/截止时间
dv= 栅极电压
c= 栅极电容
i= 峰值驱动电流
例如:某一mosfet产品
栅极电荷=20nc(q)
栅极电压=12v (dv)
导通/截止时间=40ns (dt)
则驱动电流计算为
dt=q/i
i=q/dt=20nc/40ns=
要注意的是这个是峰值电流。
通常栅极驱动电路会加一个限流电阻,一方面对充电电流加以限制,另外通过对电阻的调整可以改变栅极电压的上升时间,改善emi噪声,但是此电阻不宜过大,建议在100欧姆以下,否则对开关损耗影响较大。
如果栅极驱动电路与栅极的连接走线较长,则会有一定电感存在易产生振荡,如果振荡电压超过栅极所能承受的电压,则会烧毁栅极,所以需要在栅源之间加齐纳二极管,防止栅极击穿。
emi噪声的影响也需要对放电电流加以一定限制,可用
r1来限制和调整放电电流的大小。加速栅极电容放电速
度,对于高频应用的电路来讲可以大幅降低关断损耗,
对整机效率会产生较大影响。