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刘军

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浅析MOS管的Cgs充放电过程

一.基本原理

MOS管本身有Cgs,Cgd,Cds寄生电容,这是由制作工艺决定的。MOS管的开通和关断其实就是对Cgs充放电的过程。开启时通过栅极R1电阻对Cgs充电,充电时间常数=R1*Cgs。所以R1较大的话,时间常数就大了。这样如果开关频率很高的话,在脉宽的时间内管子很可能无法正常导通。

2.jpg

一般用方波来驱动MOS管,由于Cgs的电容效应,驱动波形发生畸变,如上图。所以gs波形的上升沿和下降沿会变缓,有时会产生振荡,所以在布板的时候,驱动环路一定要短,驱动芯片周围尽可能敷铜用地包起来,防止产生不必要的干扰。

二.参考电路

为了快速开通和关断,提供以下两种电路作为参考:

2.jpg

当OUT为高,由于D2反相,只能通过R1向MOS管充电,

当OUT为低,gs电容通过R2,D2向驱动放电。

R1,R2的值一般在10R左右,可根据测试的驱动波形适当调整参数。

下图原理分析类似

2.jpg

三.注意事项

MOS管gs间必须加一个5-10KΩ的放电电阻,这一点非常重要。

2.jpg

理由有二:

A. 防止在静电作用下,电荷没有释放回路,容易引起静电击穿;

B. MOS管在开关状态工作时,就是不断的给Cgs充放电,当断开电源时,Cgs内部可能储存有一部分电荷,但是没有释放回路,MOS管栅极电场仍然存在且能保持很长时间,建立导电沟道的条件没有消失。在下次开机时,在导电沟道的作用下,MOS管立即产生不受控的巨大漏极电流Id,引起MOS管烧坏。

原作者:蜗牛 硬件笔记本

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