MOSFET 管的最大柵極電壓

大部分MOSFET管指定了最大柵源極間電壓(±20V）。假定超越這個(gè)限制，器件就容易被損壞。當(dāng)MOSFET管工作時(shí)運(yùn)用柵極輸入電阻，并在一個(gè)具有較大供電電壓的電路中關(guān)斷 ，就會(huì)呈現(xiàn)柵極電壓超限的問題 。以一個(gè)工作于直流線電壓為 160V （ 最大可為 186V） 電路中的 正激變換器為例中止分析。當(dāng)MOSFET管在最大線電壓下關(guān)斷 ，它的漏極電壓上升到 2 倍線 電壓即 372V 。這個(gè)正向電壓前沿的一部分藕合回 來，由Crss 和 Ciss 分壓。關(guān)于MTH7N45 管， Crss=150pF,  Ciss=1800pF 。那么糯合回柵極的電壓是 372×150+(150+1800) =29V 。

柵極電阻也會(huì)降低柵極負(fù)荷和減小電壓的幅值 ，即使柵極電壓超越了 20V 的限制也不一 定會(huì)損壞柵極 。但假定思索線電壓瞬態(tài)過程和漏感尖峰 ，則這個(gè)糯合回柵極的電壓很可能達(dá) 到損壞器件的臨界點(diǎn) 。因此，較好的設(shè)計(jì)方法是用一個(gè) 18V 的齊納二極管來限制柵極電壓 。 值得留意的是 ，漏極到柵極的容性反響容易引發(fā)高頻振蕩 。

MOS管源漏極間的體二極管

MOS管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中 ，漏源極之間存在一個(gè)固有的寄生二極管 ，如圖 9.18 所示。 體二極管的極性可以阻止反向電壓經(jīng)過 MOS管，其正向電流承受才干和反向額定電 壓與 MOSFET管的標(biāo)稱值分歧。它的反向恢復(fù)時(shí)間比普通的交流電源整流二極管短，比快恢復(fù)型二極管的長 。消費(fèi)商數(shù)據(jù)表列出了各種 MOS管的體二極管的反向恢復(fù)時(shí)間 。

由于在漏源極之間普通不會(huì)施加反向電壓 （ 關(guān)于 N 型 MOSFET 管，漏極相對(duì)源極為負(fù) ： 關(guān)于P型MOSFET管，漏極相對(duì)源極極性為正） ，所以這個(gè)寄生二極管對(duì)大部分MOS開關(guān)電源拓?fù)涫菦]有什么影響的 。

但有一些情況下也需求 MOSFET 管承受反壓 ，特別是在如圖 3.1 和圖 3.3 所示的半橋和全橋拓?fù)渲?。不過在 這些拓?fù)渲袔缀醵加幸粋€(gè)時(shí)區(qū)時(shí)間 ，這個(gè)死區(qū)時(shí)間是從體 二極管導(dǎo)通的時(shí)辰（ 儲(chǔ)存在變壓器漏感中的能量反響到電 網(wǎng)時(shí)） 到它被施加反向電壓的時(shí)辰 。時(shí)區(qū)使正向電流和反 向電壓之間有延遲，所以 MOS 管的二極管較弱的反 向恢復(fù)特性是沒什么影響的 。但是，假定一個(gè)全新的電路拓?fù)湫枨?MOSFET管承受反向電壓 ，則必需在漏極串連一個(gè)阻斷二極管 。由于體二極管的存在 ，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路或具有電感負(fù)載的電路可能會(huì)存在問題。

高頻諧振電路拓?fù)渫ǔＱ肭箝_關(guān)管必需能 在承受正向電流以后立即展受反向電壓 。這時(shí)可以運(yùn)用如圖 9.19 所示的電路 。二極管 Dl  阻止正向電流過 MOS管中的體二極管 ，快速反向恢復(fù)二極管 D2 為正向電流提供通路 高頻諧振電路拓?fù)?，通常央求開關(guān)管必需能 在承受正向電流以后立即展受反向電壓 。這時(shí)可以運(yùn)用如圖 9.19 所示的電路 。

二極管 Dl  阻止正向電流過 MOSFET管中的體二極管 ，快速反向恢復(fù)二極管 D2 為正向電流提供通路 。

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