MOS管柵極串聯(lián)電阻作用分享-KIA MOS管

1、如果沒(méi)有柵極電阻，或者電阻阻值太小

MOS導(dǎo)通速度過(guò)快，高壓情況下容易擊穿周?chē)钠骷?/span>

2、柵極電阻阻值過(guò)大

MOS管導(dǎo)通時(shí)，Rds會(huì)從無(wú)窮大將至Rds(on)(一般0.1歐姆級(jí)或者更低)。柵極電阻過(guò)大時(shí)，MOS管導(dǎo)通速度過(guò)慢，即Rds的減小要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，高壓時(shí)Rds會(huì)消耗大量功率，導(dǎo)致MOS管發(fā)燙。過(guò)于頻繁地導(dǎo)通會(huì)使熱量來(lái)不及發(fā)散，MOS溫度迅速升高。

3、在高壓下，PCB的設(shè)計(jì)也需要注意。柵極電阻最好緊靠柵極，并且導(dǎo)線(xiàn)不要與母線(xiàn)電壓平行分布。否則母線(xiàn)高壓容易耦合至下方導(dǎo)線(xiàn)，柵極電壓過(guò)高擊穿MOS管。

MOS管柵極串聯(lián)電阻作用的研究

與反向并聯(lián)的二極管一同構(gòu)成硬件死區(qū)電路

驅(qū)動(dòng)電路電壓源為mos結(jié)電容充電時(shí)經(jīng)過(guò)柵極電阻，柵極電阻降低了充電功率，延長(zhǎng)了柵極電容兩端電壓達(dá)到mos管開(kāi)啟電壓的速度；結(jié)電容放電時(shí)經(jīng)過(guò)二極管，放電功率不受限制，故此情況下mos管開(kāi)啟速度較關(guān)斷速度慢，形成硬件死區(qū)。

限流

當(dāng)使用含內(nèi)部死區(qū)的驅(qū)動(dòng)或不需要硬件死區(qū)時(shí)，是否可以省去柵極電阻呢？答案是不行。

當(dāng)開(kāi)啟mos管為結(jié)電容充電瞬間，驅(qū)動(dòng)電路電壓源近似短接到地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電驢電壓源等價(jià)電源內(nèi)阻較小時(shí)，存在過(guò)流燒毀驅(qū)動(dòng)（可能是三態(tài)門(mén)三極管光耦甚至是單片機(jī)不能短接到地的io口等等）的風(fēng)險(xiǎn)。

消除振鈴

同時(shí)，由于pcb布線(xiàn)電感、布線(xiàn)電阻和結(jié)電容構(gòu)成構(gòu)成LCR震蕩，在布線(xiàn)電阻R及電壓源輸出阻抗較小的一般情況下，mos管柵極電壓波動(dòng)可能十分明顯，造成振鈴現(xiàn)象使mos管開(kāi)啟不穩(wěn)定。在柵極串接一個(gè)阻值合適的電阻，可減小震蕩的波動(dòng)幅度，降低mos管開(kāi)啟不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述：

1）如果需要使用基于二極管和電阻的純硬件死區(qū)，在二極管一側(cè)還需要考慮增加一個(gè)合適阻值的電阻來(lái)限制振鈴等現(xiàn)象。

2）如果需要使用基于二極管和電阻的純硬件死區(qū)，在結(jié)電容較小時(shí)，可以考慮在gs兩端并聯(lián)一顆合適大小的電容，與寄生電感和走線(xiàn)、電源阻抗一同形成時(shí)長(zhǎng)精確可調(diào)的死區(qū)。

4）某些型號(hào)的mos管自帶柵極電阻 或 允許柵極dV/dt無(wú)窮大（一般手冊(cè)會(huì)特別強(qiáng)調(diào)，這是賣(mài)點(diǎn)），驅(qū)動(dòng)給的開(kāi)啟電壓很大，即使已經(jīng)發(fā)生振鈴mos管也不會(huì)振蕩開(kāi)啟/關(guān)閉。

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