MOS管應(yīng)用電路及經(jīng)典電路分析-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2020-10-14
MOS管最顯著的特性是開(kāi)關(guān)特性好，所以被廣泛應(yīng)用在需要電子開(kāi)關(guān)的電路中，常見(jiàn)的如開(kāi)關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，也有照明調(diào)光。現(xiàn)在的MOS驅(qū)動(dòng)，有幾個(gè)特別的需求。
1，MOS管應(yīng)用電路：低壓應(yīng)用
當(dāng)使用5V電源，這時(shí)候如果使用傳統(tǒng)的圖騰柱結(jié)構(gòu)，由于三極管的be有0.7V左右的壓降，導(dǎo)致實(shí)際最終加在gate上的電壓只有4.3V。這時(shí)候，我們選用標(biāo)稱(chēng)gate電壓4.5V的MOS管就存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。同樣的問(wèn)題也發(fā)生在使用3V或者其他低壓電源的場(chǎng)合。
2，MOS管應(yīng)用電路：寬電壓應(yīng)用
輸入電壓并不是一個(gè)固定值，它會(huì)隨著時(shí)間或者其他因素而變動(dòng)。這個(gè)變動(dòng)導(dǎo)致PWM電路提供給MOS管的驅(qū)動(dòng)電壓是不穩(wěn)定的。為了讓MOS管在高gate電壓下安全，很多MOS管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強(qiáng)行限制gate電壓的幅值。在這種情況下，當(dāng)提供的驅(qū)動(dòng)電壓超過(guò)穩(wěn)壓管的電壓，就會(huì)引起較大的靜態(tài)功耗。同時(shí)，如果簡(jiǎn)單的用電阻分壓的原理降低gate電壓，就會(huì)出現(xiàn)輸入電壓比較高的時(shí)候，MOS管工作良好，而輸入電壓降低的時(shí)候gate電壓不足，引起導(dǎo)通不夠徹底，從而增加功耗。
3，雙電壓應(yīng)用
在一些控制電路中，邏輯部分使用典型的5V或者3.3V數(shù)字電壓，而功率部分使用12V甚至更高的電壓。兩個(gè)電壓采用共地方式連接。這就提出一個(gè)要求，需要使用一個(gè)電路，讓低壓側(cè)能夠有效的控制高壓側(cè)的MOS管，同時(shí)高壓側(cè)的MOS管也同樣會(huì)面對(duì)1和2中提到的問(wèn)題。在這三種情況下，圖騰柱結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足輸出要求，而很多現(xiàn)成的MOS驅(qū)動(dòng)IC，似乎也沒(méi)有包含gate電壓限制的結(jié)構(gòu)。有一個(gè)相對(duì)通用的電路滿足這三種需求。
問(wèn)題：此電路為什么會(huì)燒壞Mos管？
此電路是一個(gè)非常經(jīng)典的小電流MOS管驅(qū)動(dòng)電路，但LZ將之移到大電流應(yīng)用上，水土不服，出了點(diǎn)小問(wèn)題。
1.燒MOS管不是由于Q41沒(méi)有飽和所致，而是由于驅(qū)動(dòng)電流不足，驅(qū)動(dòng)大功率MOS管時(shí)（由于其柵極電容的存在），無(wú)法快速對(duì)其柵極電容充電，引起柵極電壓上升緩慢，切換功耗大大增大，引起燒MOS管。
2.D41不能省，一般MOS管的柵極極限電壓為15-16V,此穩(wěn)壓管起保護(hù)MOS管作用，防止過(guò)高電壓（本電路去掉R42時(shí)可高達(dá)+30V?!）對(duì)MOS管的柵極沖擊引起擊穿損壞。
3.R42不能省，起到限制光耦最大輸出電流，及對(duì)IN4744A的限流作用。由于光耦的最大輸出電流一般較小，過(guò)份減小R42加大光耦輸出電流，易引起光耦加速老化及損壞，因此，比較好的方法是在光耦輸出端用NPN三極管加一級(jí)射極跟隨器,放大輸出驅(qū)動(dòng)電流。另外，可在R45上并聯(lián)一只幾十至百皮皮法的小電容，起加速M(fèi)OS管的飽和。
4.R43不能大幅增加，一般加大到10K為上限，其原因在于，當(dāng)MOS管關(guān)斷時(shí)，儲(chǔ)存一定驅(qū)動(dòng)電壓的柵極電容通過(guò)R43放電，最終將MOS管關(guān)斷，如R43太大，MOS管關(guān)斷時(shí)間增加，關(guān)斷速度減慢，引起關(guān)斷時(shí)的切換功耗大大增大，引起燒MOS管。當(dāng)然，最好的方法是在柵極加負(fù)壓，加速M(fèi)OS管關(guān)斷，但這樣成本會(huì)高些。
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