mos管工作原理及其驅(qū)動電路(參考版)
2025-05-20 12:09本頁面
【正文】 。對于1kVA左右開關(guān)頻率小于100kHz的場合，它是一種良好的驅(qū)動電路。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出：對于開關(guān)頻率小于100kHz的信號一般?。?00～500）kHz載波頻率較好，變壓器選用較高磁導(dǎo)如5K、7K等高頻環(huán)形磁芯，其原邊磁化電感小于約1毫亨左右為好。一般載波頻率小于600kHz，4腳和6腳兩端產(chǎn)生高頻調(diào)制波，經(jīng)高頻小磁環(huán)變壓器隔離后送到UC3725芯片8兩腳經(jīng)UC3725進行調(diào)制后得到驅(qū)動信號，UC3725內(nèi)部有一肖特基整流橋同時將8腳的高頻調(diào)制波整流成一直流電壓供驅(qū)動所需功率?！ 。?）集成芯片UC3724/3725構(gòu)成的驅(qū)動電路 電路構(gòu)成如圖11所示。當D較小時，負向電壓小，該電路的抗干擾性變差，且正向電壓較高，應(yīng)該注意使其幅值不超過MOSFET柵極的允許電壓。隔直電容C的作用可以在關(guān)斷所驅(qū) 動的管子時提供一個負壓，從而加速了功率管的關(guān)斷，且有較高的抗干擾能力。當脈寬變化時，驅(qū)動的關(guān)斷能力不會隨著變化。為保證導(dǎo)通期間GS電壓穩(wěn)定C值可稍取大些。如圖10所示，VV2為互補工作，電容C起隔離直流的作用，T1為高頻、高磁率的磁環(huán)或磁罐。脈寬較窄時，由于是儲存的能量減少導(dǎo)致MOSFET柵極的關(guān)斷速度變慢。 ?、壅伎毡裙潭〞r，通過合理的參數(shù)設(shè)計，此驅(qū)動電路也具有較快的開關(guān)速度。該電路具有以下優(yōu)點： ?、匐娐方Y(jié)構(gòu)簡單可靠，實現(xiàn)了隔離驅(qū)動。該驅(qū)動電路的導(dǎo)通速度主要與被驅(qū)動的S2柵極、源極等效輸入電容的大小、S1的驅(qū)動信號的速度以及S1所能提供的電流大小有關(guān)。其等效電路圖如圖9（b）所示脈沖不要求的副邊并聯(lián)一電阻R1，它做為正激變換器的假負載，用于消除關(guān)斷期間輸出電壓發(fā)生振蕩而誤導(dǎo)通。R2為防止功率管柵極、源極端電壓振蕩的一個阻尼電阻?！ 。?）正激式驅(qū)動電路。因為上下兩個管子的柵、源極通過不同的回路充放電，包含有V2的回路，由于V2會不斷退出飽和直至關(guān)斷，所以對于S1而言導(dǎo)通比關(guān)斷要慢，對于S2而言導(dǎo)通比關(guān)斷要快，所以兩管發(fā)熱程度也不完全一樣，S1比S2發(fā)熱嚴重。為了提高電路的抗干擾性，可在此種驅(qū)動電路的基礎(chǔ)上增加一級有VVR組成的電路，產(chǎn)生一個負壓，電路原理圖如圖8所示。由于MOSFET存在結(jié)電容，關(guān)斷時其漏源兩端電壓的突然上升將會通過結(jié)電容在柵源兩端產(chǎn)生干擾電壓。這兩種電路特點是結(jié)構(gòu)簡單。適用于不要求隔離的小功率開關(guān)設(shè)備?！ ！ ￠_關(guān)管關(guān)斷過程中，CISS通過ROFF放電，COSS由RL充電，COSS較大，VDS（T）上升較慢，隨著VDS(T)上升較慢，隨著VDS（T）的升高COSS迅速減小至接近于零時，VDS（T）再迅速上升。由于 CISS的存在，靜態(tài)時柵極驅(qū)動電流幾乎為零，但在開通和關(guān)斷動態(tài)過程中，仍需要一定的驅(qū)動電流?！ ? 功率MO SFET是電壓型驅(qū)動器件，沒有少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)，輸入阻抗高，因而開關(guān)速度可以很高，驅(qū)動功率小，電路簡單。由于COOLMOS的總損耗降到常規(guī)MOSFET的40%50%，對應(yīng)的IGBT損耗平衡頻率將由160KHZ降到約40KHZ，增加了MOSFET在高壓中的應(yīng)用。 COOLMOS與IGBT的比較 600V、800V耐壓的COOLMOS的高溫導(dǎo)通壓降分別約6V，關(guān)斷損耗降低1/2，總損耗降低1/2以上，使總損耗為常規(guī)MOSFET的40%50%。IR公司也推出了SUPPER220，SUPPER247封裝的超級MOSFET，額定電流分別為35A，59A，150℃?！ ? 繼INFINEON1988年推出COOLMOS后，2000年初ST推出500V類似于COOLMOS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使500V，12A的MOSFET可封裝在TO220管殼內(nèi)，電流額定值與IRFP450相近。因此，COOLMOS可在正常柵極電壓驅(qū)動，時間間隔大于1S，1000次不損壞，使COOLMOS可像IGBT一樣，在短路時得到有效的保護。在短路狀態(tài)下，漏極電流不會因柵極的15V驅(qū)動電壓而上升到不可容忍的十幾倍的ID25℃，使COOLMOS在短路時所耗散的功率限制在350V2ID25℃，盡可能地減少短路時管芯發(fā)熱。從圖6可以看到，當VGS＞8V時，CO
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