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  • 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管電路圖原理與要素
    • 發(fā)布時(shí)間:2020-11-28 15:42:38
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    單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管電路圖原理與要素
    單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管電路圖原理
    單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管電路圖:先了解一下單片機(jī)驅(qū)動(dòng)mos管電路圖及原理,單片機(jī)驅(qū)動(dòng)mos管電路主要根據(jù)MOS管要驅(qū)動(dòng)什么東西, 要只是一個(gè)繼電器之類(lèi)的小負(fù)載的話(huà)直接用51的引腳驅(qū)動(dòng)就可以,要注意電感類(lèi)負(fù)載要加保護(hù)二極管和吸收緩沖,最好用N溝道的MOS。
    如果驅(qū)動(dòng)的東西(功率)很大,(大電流、大電壓的場(chǎng)合),最好要做電氣隔離、過(guò)流超壓保護(hù)、溫度保護(hù)等
    此時(shí)既要隔離傳送控制信號(hào)(例如PWM信號(hào)),也要給驅(qū)動(dòng)級(jí)(MOS管的推動(dòng)電路)傳送電能。常用的信號(hào)傳送有PC923、PC929、6N137、TL521等。
    至于電能的傳送可以用DC-DC模塊。MOS管有一種簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)方式:2SC1815+2SA1020,NPN與PNP一個(gè)用于MOS開(kāi)啟驅(qū)動(dòng),一個(gè)用于MOS快速關(guān)斷。
    單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管電路圖
    MOS開(kāi)關(guān)管損失
    MOS管驅(qū)動(dòng)電路不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,這樣電流就會(huì)在這個(gè)電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗。選擇導(dǎo)通電阻小的MOS管會(huì)減小導(dǎo)通損耗。
    現(xiàn)在的小功率MOS管導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有。
    MOS在導(dǎo)通和截止的時(shí)候,一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個(gè)下降的過(guò)程,流過(guò)的電流有一個(gè)上升的過(guò)程,在這段時(shí)間內(nèi),MOS管的損失是電壓和電流的乘積,叫做開(kāi)關(guān)損失。
    通常開(kāi)關(guān)損失比導(dǎo)通損失大得多,而且開(kāi)關(guān)頻率越快,損失也越大。
    導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損失也就很大??s短開(kāi)關(guān)時(shí)間,可以減小每次導(dǎo)通時(shí)的損失;降低開(kāi)關(guān)頻率,可以減小單位時(shí)間內(nèi)的開(kāi)關(guān)次數(shù)。這兩種辦法都可以減小開(kāi)關(guān)損失。
    MOS管驅(qū)動(dòng)
    跟雙極性晶體管相比,一般認(rèn)為使MOS管導(dǎo)通不需要電流,只要GS電壓高于一定的值,就可以了。這個(gè)很容易做到,但是,我們還需要速度。在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的驅(qū)動(dòng),實(shí)際上就是對(duì)電容的充放電。
    對(duì)電容的充電需要一個(gè)電流,因?yàn)閷?duì)電容充電瞬間可以把電容看成短路,所以瞬間電流會(huì)比較大。選擇/設(shè)計(jì)MOS管驅(qū)動(dòng)時(shí)第一要注意的是可提供瞬間短路電流的大小。
    MOS管驅(qū)動(dòng)電路第二注意的是,普遍用于高端驅(qū)動(dòng)的NMOS,導(dǎo)通時(shí)需要是柵極電壓大于源極電壓。而高端驅(qū)動(dòng)的MOS管導(dǎo)通時(shí)源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時(shí) 柵極電壓要比VCC大4V或10V。
    如果在同一個(gè)系統(tǒng)里,要得到比VCC大的電壓,就要專(zhuān)門(mén)的升壓電路了。要注意的是應(yīng)該選擇合適的外接電容,以得到足夠的短路電流去驅(qū)動(dòng)MOS管。
    上邊說(shuō)的4V或10V是常用的MOS管的導(dǎo)通電壓,設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)然需要有一定的余量。而且電壓越高,導(dǎo)通速度越快,導(dǎo)通電阻也越小。
    MOS管驅(qū)動(dòng)有哪些?
    1.電源IC直接驅(qū)動(dòng)MOSFET
    單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管電路圖
    電源IC直接驅(qū)動(dòng)是最常用的驅(qū)動(dòng)方式,同時(shí)也是最簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)方式,使用這種驅(qū)動(dòng)方式,應(yīng)該注意幾個(gè)參數(shù)以及這些參數(shù)的影響。第一,查看一下電源IC手冊(cè),其最大驅(qū)動(dòng)峰值電流,因?yàn)椴煌酒?,?qū)動(dòng)能力很多時(shí)候是不一樣的。
    2.圖騰柱驅(qū)動(dòng)MOS
    單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管電路圖
    如果選擇MOS管寄生電容比較大,電源IC內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)能力又不足時(shí),需要在驅(qū)動(dòng)電路上增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力,常使用圖騰柱電路增加電源IC驅(qū)動(dòng)能力。
    這種驅(qū)動(dòng)電路作用在于,提升電流提供能力,迅速完成對(duì)于柵極輸入電容電荷的充電過(guò)程。這種拓?fù)湓黾恿藢?dǎo)通所需要的時(shí)間,但是減少了關(guān)斷時(shí)間,開(kāi)關(guān)管能快速開(kāi)通且避免上升沿的高頻振蕩。
    3.加速M(fèi)OS關(guān)斷
    單片機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管電路圖
    關(guān)斷瞬間驅(qū)動(dòng)電路能提供一個(gè)盡可能低阻抗的通路供MOSFET柵源極間電容電壓快速泄放,保證開(kāi)關(guān)管能快速關(guān)斷。
    為使柵源極間電容電壓的快速泄放,常在驅(qū)動(dòng)電阻上并聯(lián)一個(gè)電阻和一個(gè)二極管,如圖所示,其中D1常用的是快恢復(fù)二極管。這使關(guān)斷時(shí)間減小,同時(shí)減小關(guān)斷時(shí)的損耗。Rg2是防止關(guān)斷的時(shí)電流過(guò)大,把電源IC給燒掉。
    除了以上驅(qū)動(dòng)電路之外,還有很多其它形式的驅(qū)動(dòng)電路。對(duì)于各種各樣的驅(qū)動(dòng)電路并沒(méi)有一種驅(qū)動(dòng)電路是最好的,只有結(jié)合具體應(yīng)用,選擇最合適的驅(qū)動(dòng)。
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