MOSFET管柵極檢測(cè)方法-MOS管柵極電路作用與驅(qū)動(dòng)電路解析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2019-04-11
MOSFET柵極由金屬細(xì)絲組成的篩網(wǎng)狀或螺旋狀電極。多極電子管中排列在陽(yáng)極和陰極之間的一個(gè)或多個(gè)具有細(xì)絲網(wǎng)或螺旋線形狀的電極，起控制陰極表面電場(chǎng)強(qiáng)度從而改變陰極發(fā)射電子或捕獲二次放射電子的作用。
場(chǎng)效應(yīng)管根據(jù)三極管的原理開發(fā)出的新一代放大元件，有3個(gè)極性，柵極，漏極，源極，它的特點(diǎn)是柵極的內(nèi)阻極高，采用二氧化硅材料的可以達(dá)到幾百兆歐，屬于電壓控制型器件。場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FieldEffectTransistor縮寫(FET)）簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。
MOSFET柵極電路常見的作用有以下幾點(diǎn)。
1:去除電路耦合進(jìn)去的噪音，提高系統(tǒng)的可靠性。
2：加速M(fèi)OSFET的導(dǎo)通，降低導(dǎo)通損耗。
3：加速M(fèi)OSFET的關(guān)斷，降低關(guān)斷損耗。
4：降低MOSFET DI/DT，保護(hù)MOSFET同時(shí)抑制EMI干擾。
5：保護(hù)柵極，防止異常高壓條件下柵極擊穿。
6：增加驅(qū)動(dòng)能力，在較小的信號(hào)下，可以驅(qū)動(dòng)MOSFET。
首先說一下電源IC直接驅(qū)動(dòng)，下圖是我們最常用的直接驅(qū)動(dòng)方式，在這類方式中，我們由于驅(qū)動(dòng)電路未做過多處理，因此我們進(jìn)行PCB LAYOUT時(shí)要盡量進(jìn)行優(yōu)化。如縮短IC至MOSFET的柵極走線長(zhǎng)度，增加走線寬度，盡量將Rg放置在離MOSFET柵極較進(jìn)的位置，從而達(dá)到減少寄生電感，消除噪音的目的.
當(dāng)然，對(duì)于IC內(nèi)部驅(qū)動(dòng)能力不足的問題我們也可以采用下面的方法來解決。
這種增加驅(qū)動(dòng)能力的方式不僅增加了導(dǎo)通時(shí)間，還可以加速關(guān)斷時(shí)間，同時(shí)對(duì)控制毛刺及功率損耗由一定的效果。當(dāng)然這個(gè)我們?cè)贚AYOUT時(shí)要盡量將這兩個(gè)管子放的離MOSFET柵極較近的位置。這樣做的好處還有減少了寄生電感，提高了電路的抗干擾性。
如果我們單單要增加MOSFET的關(guān)斷速度，那么我們可以采用下面的方式來進(jìn)行。
關(guān)斷電流比較大時(shí)，能使MOSFET輸入電容放電速度更快，從而降低關(guān)斷損耗。大的放電電流可以通過選擇低輸出阻抗的MOSFET或N溝道的負(fù)的截止的電壓器件來實(shí)現(xiàn)，最常用的就是加加速二極管。
MOSFET柵極關(guān)斷時(shí)，電流在電阻上產(chǎn)生的壓降大于二極管導(dǎo)通壓降時(shí)，這時(shí)二極管會(huì)導(dǎo)通，從而將電阻進(jìn)行旁路，導(dǎo)通后，隨著電流的減小，二極管在電路中的作用越來越小，該電路作用會(huì)顯著的減小MOSFET關(guān)斷的延遲時(shí)間。
PNP加速關(guān)斷電路是目前應(yīng)用最多的電路，在加速三級(jí)管的作用下可以實(shí)現(xiàn)瞬間的柵源短路，從而達(dá)到最短的放電時(shí)間，之所以加二極管一方面是保護(hù)三級(jí)管基極，另一方面是為導(dǎo)通電流提供回路及偏置，該電路的優(yōu)點(diǎn)為可以近似達(dá)到推拉的效果加速效果明顯，缺點(diǎn)為柵極由于經(jīng)過兩個(gè)PN節(jié)，不能是柵極真正的達(dá)到0伏。
當(dāng)源極輸出為高電壓的情況時(shí)，我們需要采用偏置電路達(dá)到電路工作的目的，既我們以源極為參考點(diǎn)，搭建偏置電路，驅(qū)動(dòng)電壓在兩個(gè)電壓之間波動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電壓偏差由低電壓提供，如下圖所示。
為了滿足安全隔離的要求或者提供高端浮動(dòng)?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)經(jīng)常會(huì)采用變壓器驅(qū)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)將驅(qū)動(dòng)控制和MOSFET進(jìn)行了隔離，可以應(yīng)用到低壓及高壓電路中去，如下圖所示
變壓器驅(qū)動(dòng)說白了就是隔離驅(qū)動(dòng)，當(dāng)然現(xiàn)在也有專門的驅(qū)動(dòng)IC可以解決，但變壓器驅(qū)動(dòng)有自己的特點(diǎn)使得很多人一直在堅(jiān)持用。
圖中耦合電容的作用是為磁化的磁芯提供復(fù)位電壓，如果沒有這個(gè)電容，會(huì)出現(xiàn)磁飽和。
與電容串聯(lián)的電阻的作用是為了防止占空比突然變化形成LC的震蕩，因此加這個(gè)電阻進(jìn)行緩解。
下面是一個(gè)實(shí)際的自舉逆變圖，供參考。
1．準(zhǔn)備工作測(cè)量之前，先把人體對(duì)地短路后，才能摸觸MOSFET的管腳。最好在手腕上接一條導(dǎo)線與大地連通，使人體與大地保持等電位。再把管腳分開，然后拆掉導(dǎo)線。
2．判定電極將萬(wàn)用表?yè)苡赗×100檔，首先確定柵極。若某腳與其它腳的電阻都是無窮大，證明此腳就是柵極G。交換表筆重測(cè)量，S-D之間的電阻值應(yīng)為幾百歐至幾千歐，其中阻值較小的那一次，黑表筆接的為D極，紅表筆接的是S極。日本生產(chǎn)的3SK系列產(chǎn)品，S極與管殼接通，據(jù)此很容易確定S極。
電子管柵極的檢測(cè)：
1．以額定電壓點(diǎn)亮燈絲并預(yù)熱數(shù)十秒。
2．萬(wàn)用表置于Rx100檔，以黑表筆接觸柵極，紅表筆接觸陰極。如果出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的示數(shù)，則證明電子管基本是正常的。相同條件下同新管測(cè)得的數(shù)值進(jìn)行比較可以大致得出管子的老化程度。
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