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MOS管保護(hù)電路|MOSFET柵源保護(hù)知識(shí)介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2020-12-01 18:16:29
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MOS管保護(hù)電路|MOSFET柵源保護(hù)知識(shí)介紹
MOSFET柵源保護(hù)知識(shí)
MOSFET柵源保護(hù):功率MOS管自身擁有眾多優(yōu)點(diǎn),但是MOS管具有較脆弱的承受短時(shí)過載能力,特別是在高頻的應(yīng)用場(chǎng)合,所以在應(yīng)用功率MOS管對(duì)必須為其設(shè)計(jì)合理的保護(hù)電路來提高器件的可靠性。
MOSFET柵源保護(hù)-功率MOS管保護(hù)電路主要有以下幾個(gè)方面:
1.防止柵極 di/dt 過高
由于采用驅(qū)動(dòng)芯片,其輸出阻抗較低,直接驅(qū)動(dòng)功率管會(huì)引起驅(qū)動(dòng)的功率管快速的開通和關(guān)斷,有可能造成功率管漏源極間的電壓震蕩,或者有可能造成功率管遭受過高的 di/dt 而引起誤導(dǎo)通。
為避免上述現(xiàn)象的發(fā)生,通常在 MOS 驅(qū)動(dòng)器的輸出與 MOS 管的柵極之間串聯(lián)一個(gè)電阻,電阻的大小一般選取幾十歐姆。
2.防止柵源極間過電壓
由于柵極與源極的阻抗很高,漏極與源極間的電壓突變會(huì)通過極間電容耦合到柵極而產(chǎn)生相當(dāng)高的柵源尖峰電壓,此電壓會(huì)使很薄的柵源氧化層擊穿,同時(shí)柵極很容易積累電荷也會(huì)使柵源氧化層擊穿,所以要在 MOS 管柵極并聯(lián)穩(wěn)壓管以限制柵極電壓在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值以下,保護(hù) MOS 管不被擊穿,MOS管柵極并聯(lián)電阻是為了釋放柵極電荷,不讓電荷積累。
3.防護(hù)漏源極之間過電壓
雖然漏源擊穿電壓 VDS 一般都很大,但如果漏源極不加保護(hù)電路,同樣有可能因?yàn)槠骷_關(guān)瞬間電流的突變而產(chǎn)生漏極尖峰電壓,進(jìn)而損壞MOS管,功率管開關(guān)速度越快,產(chǎn)生的過電壓也就越高。
為了防止器件損壞,通常采用齊納二極管鉗位和 RC 緩沖電路等保護(hù)措施。
MOSFET柵源保護(hù):
當(dāng)電流過大或者發(fā)生短路時(shí),功率MOS管漏極與源極之間的電流會(huì)迅速增加并超過額定值,必須在過流極限值所規(guī)定的時(shí)間內(nèi)關(guān)斷功率 MOS 管,否則器件將被燒壞,因此在主回路增加電流采樣保護(hù)電路,當(dāng)電流到達(dá)一定值,通過保護(hù)電路關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電路來保護(hù)MOS管。
下圖是MOS管的保護(hù)電路,由此可以清楚的看出保護(hù)電路的功能。
MOSFET柵源保護(hù)
MOS管的柵極和源極之間的電阻:
一是為場(chǎng)效應(yīng)管提供偏置電壓;二是起到瀉放電阻的作用:保護(hù)柵極G-源極S;
保護(hù)柵極G-源極S:
場(chǎng)效應(yīng)管的G-S極間的電阻值是很大的,這樣只要有少量的靜電就能使他的G-S極間的等效電容兩端產(chǎn)生很高的電壓,如果不及時(shí)把這些少量的靜電瀉放掉,兩端的高壓就有可能使場(chǎng)效應(yīng)管產(chǎn)生誤動(dòng)作,甚至有可能擊穿其G-S極;
這時(shí)柵極與源極之間加的電阻就能把上述的靜電瀉放掉,從而起到了保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管的作用。
MOSFET柵源保護(hù)
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