MOSFET为什么需要栅极电阻?MOSFET栅极电阻器和开关特性你了解吗?
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在这篇文章中,小编将对MOSFET的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。
一、MOSFET为什么需要栅极电阻?
在晶体管的工作原理中,我们知道MOSFET的栅极到源极充当电容器。电容器的工作原理是这样的:
1.当电容器充电时,电流流过它。一开始很多,后来越来越少。
2.当电容器充满电时,没有电流流过它。
当你的MOSFET开启时,其栅源电容器已充满电,所以没有电流流过栅极。
但是当你的MOSFET被打开时,会有一个电流给这个栅源电容充电。因此,在一小段时间内,可能会有大量电流流动。
为了确保这个短暂的电流对于你的单片机(或连接的其他东西)来说不会太高,你需要在输出引脚和MOSFET晶体管的栅极之间串联一个电阻器:
通常 1000Ω 是一个足够好的值。但这取决于你的电路。你可以使用欧姆定律计算从电阻器获得的最大电流:
I = V / R
例如,在单片机(或Arduino)的输出引脚上具有 5V 电压的情况下,1000Ω 为你提供 5mA 的最大电流:
I = 5V / 1000Ω
如果你想快速打开和关闭输出,当使用的电阻越高,MOSFET 开启/关闭 的速度就越慢。
二、MOSFET栅极电阻器和开关特性
一般来说,MOSFET 的栅极端子上连接一个电阻器。该栅极电阻器的用途包括抑制尖峰电流并减少输出振铃。较大的栅极电阻器会降低MOSFET的开关速度,从而导致功率损耗增大,性能降低以及出现潜在的发热问题。相反,较小的栅极电阻器会提高MOSFET的开关速度,易引发电压尖峰和振荡,从而造成器件故障和损坏。因此必须通过调节栅极电阻器值来优化 MOSFET 开关速度。
我们使用模拟法考虑图 4.5 中所示电路的 MOSFET 开关波形。为了评估实际电路,将在模拟电路中插入线路杂散电感。输出振铃的幅度和持续时间取决于杂散电感。
我们模拟获取图4.5中所示电路的关断波形,将栅极电阻器R3更改为1、10和50。图4.6显示了模拟结果。如上所述,减小栅极电阻器值会增大MOSFET的开关速度,而代价是增大了振铃电压。相反,增大栅极电阻器值会减小振铃电压,同时降低MOSFET的开关速度,从而增大其开关损耗。这是由于栅极电阻器值和栅极电压限制了MOSFET的栅极充电电流。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关MOSFET的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!