MOS管应用需求有哪些?MOS管死区损耗如何计算?
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在下述的内容中,小编将会对x的相关消息予以报道,如果MOS管是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。
一、MOS管应用需求
1. 低压应用
当使用5V电源,这时候如果使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be只有0.7V左右的压降,导致实际最终加载gate上的电压只有4.3V,这时候,我们选用标称gate电压4.5V的MOS管就存在一定的风险。同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。
2. 宽电压应用
输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。
为了让MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压,就会引起较大的静态功耗。
同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS管工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。
3. 双电压应用
在一些控制电路中,逻辑部分使用典型的5V或3.3V数字电压,而功率部分使用12V甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。
这就提出一个要求,需要使用一个电路,让低压侧能够有效的控制高压侧的MOS管,同时高压侧的MOS管也同样会面对1和2提到的问题。
二、MOS管的死区损耗计算
MOS 管在逆变电路,开光电源电路中经常是成对出现,习惯上称之为上管和下管,如图Figure 1中的同步Buck 变换器,High-side MOSFET 为上管, Low-side MOSFET为下管。
如果上管和下管同时导通,就会导致电源短路,MOS 管会损坏,甚至时电源损坏,这种损坏是灾难行动,必须避免.由于MOS 的开通和关断都是有时沿的,为了避免上管和下管同时导通,造成短路现象,从而引入了死区的概念,也就是上下管同时关断的区间,如图Figure2 中的E 和 F。
死区E---tDf上管关断,下管还没开启,下管体二极管续流,电流从最大值Io + ΔI/2 开始下降,由于死区时间很短,工程上计算可以近似为死区E的电流恒定,以方便计算。
死区E对应的功耗为:
死区F---tDf下管关断,上管还没开启,下管体二极管续流,电流接近最小值Io - ΔI/2 ,由于死区时间很短,工程上计算可以近似为死区F的电流恒定,以方便计算。
死区F对应的功耗为:
工程上快速估算时,也会用把两个死区的电流平均化,近似用Io替代, 一个完整的开关周期的死区损耗如下:
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