MOS管
在电子电路领域,MOS管的应用极为广泛,而合适的驱动电路对于发挥 MOS 管的性能至关重要,下面分享几种常见的MOS管驱动电路设计。
01
✦ 电源IC驱动电路
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电源IC驱动电路是最简单的一种驱动方式。对于小功率 MOS 管,尤其是在信号频率较低且对开关速度要求不高的情况下,可以采用这种方式。
原理:
以 N 沟道增强型 MOS 管为例,直接将控制信号通过一个限流电阻连接到 MOS 管的栅极。当控制信号为高电平时,通过限流电阻给栅极充电,使 MOS 管导通;当控制信号为低电平时,栅极通过电阻放电,MOS 管截止。
特点:
电路简单、成本低,但驱动能力有限,不适用于大功率或高速开关场景。
02
由 NPN 和 PNP 两个极性相反的三极管组成。高电平时 NPN 三极管导通,将高电平传至 MOS 管栅极使其导通;低电平时 PNP 三极管导通,拉低栅极电压使 MOS 管截止。这种推挽结构可提供较大驱动电流,加快开关速度。
驱动能力强,能减少开关损耗、提高效率,但电路较复杂,设计时要注意三极管参数匹配,避免交叉导通。
03
✦ 加速关断驱动电路
通常在驱动电阻上并联一个电阻和一个二极管(图中的 D1 常用开关二极管或肖特基二极管),这是为了让 MOS 管在关断瞬间能快速泄放栅源极间电容电压,从而实现快速关断。这样的设计可以减小关断时间和关断损耗。
用三极管来泄放栅源极间电容电压是比较常见的。如果Q1的发射极没有电阻,当PNP三极管导通时,栅源极间电容短接,达到最短时间内把电荷放完,最大限度减小关断时的交叉损耗。还有一个好处,就是栅源极间电容上的电荷泄放时电流不经过电源IC,提高了可靠性。
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✦ 隔离驱动电路
为了满足高端MOS管的驱动,经常会采用变压器驱动。其中R1的目的是抑制PCB板上寄生的电感与C1形成LC振荡,C1的目的是隔开直流,通过交流,同时也能防止磁芯饱和。
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