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  • GaN的MOS驱动.pdf

    2020-09-01 09:09:05
    GaN的MOS专用驱动芯片!随着GaN技术的持续发展,使用领域越来广泛,但是,GaN技术的MOS管驱动与常规的MOS驱动有很大区别,并且触发电平很低
  • 下面是我对MOS及MOS驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料。包括MOS管的介绍、特性、驱动以及应用电路。
  • 本文主要总结了MOS及MOS驱动电路基础,希望对你的学习有所帮助。
  • SN75365四TTL-MOS驱动

    2021-02-03 15:35:56
    SN75365四TTL-MOS驱动器、电子技术,开发板制作交流
  •  下面是我对MOS及MOS驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料。包括MOS管的介绍、特性、驱动以及应用电路。  MOSFET管FET的一种(另一种是JEFT),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际...
  • MOS驱动电路

    2021-09-05 14:23:44
    MOS驱动电路图 MOS驱动有许多种,下面是常见的一种MOS驱动电路。 电路详解 MOS是电压控制型器件,当栅极G端电压达到开启电压时,DS端就会有电流通过;反之,栅极G端电压低于开启电压时,DS端呈现断开状态,因此...

    MOS驱动电路图

    MOS驱动有许多种,下面是常见的一种MOS驱动电路。

    电路详解

    MOS是电压控制型器件,当栅极G端电压达到开启电压时,DS端就会有电流通过;反之,栅极G端电压低于开启电压时,DS端呈现断开状态,因此可以通过控制栅极电压的大小来控制MOS管的导通。
    由MOS管的特性可知,寄生电容Cgs两端的电压决定着栅极电压的大小,所以MOS开通关断的过程即寄生电容Cgs充放电的过程。

    • 10Ω电阻:由于驱动IC输出与MOS之间存在电感,与MOS的寄生电容会产生振荡,需要电阻来增大振荡阻尼,避免MOS发热炸掉。

    • 10K电阻:降低输入阻抗(GS间阻抗高,静电干扰会导致误开启)。

    • 稳压管:防止干扰信号耦合到驱动信号,产生高脉冲信号击穿栅极(稳压管的选择参考规格书中栅极开启电压)。

      常见驱动信号

      驱动信号振荡严重,可能是因为驱动信号输出到MOS输入端布线较长导致。

    相比于第一种,该驱动信号整体圆润,开关速率慢,不是理想的驱动信号。导致出现该驱动信号的可能原因:芯片驱动能力差、栅极驱动电阻大。

    该驱动信号较为理想,开关速率快,但仍以尖峰,可通过适量调节驱动电阻减小。

    下图为适量调节栅极电阻后的驱动波形。

    转存中…(img-3XGHIJDN-1630823004264)]

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  • 电机MOS驱动PCB板(双电机) 能够实现双电机调速,正反转
  • 关注+星标公众号,不错过精彩内容来源 |巧学模电数电单片机一般认为MOSFET是电压驱动的,不需要驱动电流,然而,在MOSFET的GS两级之间有结电容存在,这个电容会让驱动MOS变的不那...

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    来源 | 巧学模电数电单片机

    一般认为MOSFET是电压驱动的,不需要驱动电流,然而,在MOSFET的GS两级之间有结电容存在,这个电容会让驱动MOS变的不那么简单。

    如果不考虑纹波和EMI的要求话,MOS管开关速度越快越好,因为开关时间越短,开关损耗越小,而在开关电源中开关损耗占总损耗的很大一部分,因此MOS管驱动电路的好坏直接决定了电源的效率。

    对于一个MOS管,如果把GS之间的电压从0拉到管子的开启电压所用的时间越短,那么MOS管开启的速度就会越快。

    与此类似,如果把MOS管的GS电压从开启电压降到0V的时间越短,那么MOS管关断的速度也就越快。

    由此我们可以知道,如果想在更短的时间内把GS电压拉高或者拉低,就要给MOS管栅极更大的瞬间驱动电流。

    大家常用的PWM芯片输出直接驱动MOS或者用三极管放大后再驱动MOS的方法,其实在瞬间驱动电流这块是有很大缺陷的。

    比较好的方法是使用专用的MOSFET驱动芯片如TC4420来驱动MOS管,这类芯片一般有很大的瞬间输出电流,而且还兼容TTL电平输入,MOSFET驱动芯片的内部结构如下:

    MOS驱动电路设计需要注意的地方:

    因为驱动线路走线会有寄生电感,而寄生电感和MOS管的结电容会组成一个LC振荡电路。

    如果直接把驱动芯片的输出端接到MOS管栅极的话,在PWM波的上升下降沿会产生很大的震荡,导致MOS管急剧发热甚至爆炸,一般的解决方法是在栅极串联10欧左右的电阻,降低LC振荡电路的Q值,使震荡迅速衰减掉。

    因为MOS管栅极高输入阻抗的特性,一点点静电或者干扰都可能导致MOS管误导通,所以建议在MOS管G S之间并联一个10K的电阻以降低输入阻抗。

    如果担心附近功率线路上的干扰耦合过来产生瞬间高压击穿MOS管的话,可以在GS之间再并联一个18V左右的TVS瞬态抑制二极管。

    TVS可以认为是一个反应速度很快的稳压管,其瞬间可以承受的功率高达几百至上千瓦,可以用来吸收瞬间的干扰脉冲。

    MOS管驱动电路参考:

    MOS管驱动电路的布线设计:

    MOS管驱动线路的环路面积要尽可能小,否则可能会引入外来的电磁干扰。

    驱动芯片的旁路电容要尽量靠近驱动芯片的VCC和GND引脚,否则走线的电感会很大程度上影响芯片的瞬间输出电流。

    常见的MOS管驱动波形:

    如果出现了这样圆不溜秋的波形就等着核爆吧,有很大一部分时间管子都工作在线性区,损耗极其巨大。

    一般这种情况是布线太长电感太大,栅极电阻都救不了你,只能重新画板子。

    高频振铃严重的毁容方波。

    在上升沿下降沿震荡严重,这种情况管子一般瞬间死掉,跟上一个情况差不多,进线性区,原因也类似,主要是布线的问题,又胖又圆的肥猪波。

    上升下降沿极其缓慢,这是因为阻抗不匹配导致的,芯片驱动能力太差或者栅极电阻太大,果断换大电流的驱动芯片,栅极电阻往小调调就OK了。

    打肿脸充正弦的生于方波他们家的三角波,驱动电路阻抗超大发了,此乃管子必杀波,解决方法同上。

    大众脸型,人见人爱的方波。

    高低电平分明,电平这时候可以叫电平了,因为它平,边沿陡峭,开关速度快,损耗很小,略有震荡,是可以接受的,管子进不了线性区,强迫症的话可以适当调大栅极电阻。

    方方正正的帅哥波,无振铃无尖峰无线性损耗的三无产品,这就是最完美的波形了。

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  • 首先,本人参考了 《大功率直流马达的驱动——ABU ROBOCON 2005比赛之动力方案》,见链接:https://www.robotsky.com/BiSai/Robocon/2010-02-03/1... 按照这个原理图,我热转印...双电机的MOS驱动原理图、PCB源文件截图:
  • MOS管跟三极管的驱动方式有点类似,但又不完全相同,那么今天笔者将会给大家简单介绍一下N-MOS管和P-MOS管的工作原理,并结合自己实际的应用来给大家分享一下如何来驱动N-MOS管和P-MOS管。 首先,我们先来看一下N-...

    MOS在电路设计中是比较常见的,按照驱动方式来分的话,有两种,即:N-MOS管和P-MOS管。MOS管跟三极管的驱动方式有点类似,但又不完全相同,那么今天笔者将会给大家简单介绍一下N-MOS管和P-MOS管的工作原理,并结合自己实际的应用来给大家分享一下如何来驱动N-MOS管和P-MOS管。

    首先,我们先来看一下N-MOS管和P-MOS管分别在电路中的电气符号:

    咋一看上面两个电气符号,似乎非常的相似,可能让很多人都有点傻傻分不清楚。那么,在我们看到电路中出现这些符号的时候,我们要怎么知道究竟是N-MOS管还是P-MOS管呢?

    在判断是N-MOS管还是P-MOS管之前,我们先来学会认识MOS管符号上的三个引脚,究竟哪个引脚是G(基)极、S(源)极和D(漏)极吧,请看下图:

    G(基)极的话,还是很容易区分的,就不用多说什么了,比较难区分的基本就是S(源)极和D(漏)极了,那么,我只需要记住:无论是N-MOS管还是P-MOS管,两根线相交的就是S(源)极了,剩下的一个单独引线的那边,就是D(漏)极了。

    接下来,我们就要来区分究竟哪个是N-MOS,哪个是P-MOS了,同样 ,我们这里只需要看箭头的方向,并且记住:箭头指向G极的是N-MOS管,箭头背向G极的是P-MOS管。

    通过了解MOS的相关知识,我们还得到一个知识点,那就是:MOS在制造过程中,会自动形成一个PN结,也就是我们常说的MOS管的“寄生二极管”。那么这个寄生二极管的方向如何判断呢?同样,我们记住这两句话就好了:N-MOS管,寄生二极管的方向是由S极指向D极;P-MOS管,寄生二极管的方向是由D极指向S极。如下图所示:

    关于寄生二极管的方向,还有一种比较简单的记法,那就是:想象DS边的三节断续线是联通的,不论是N-MOS管还是P-MOS管,中间衬底箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的,即,要么都由S指向D,要么都由D指向S

     

    当然咯,前面这些”科普知识”,基本都是来源于教材,大家只要是认真学习过MOS管相关知识的话,相信对MOS管的认识一定会比笔者这里介绍的更深刻。那么,MOS管经常在电路中作为开关来使用,我们该怎么控制呢?

    对于N-MOS管来说,它导通条件就是:G极与S极中间的电压差超过阈值时,D极和S极导通。在实际应用中,一般是将控制信号接到G极,S极则直接接在GND上,从而达到控制N-MOS管的开和关的效果,在D极和S极导通后,导通电阻Rds很小,一般都是几十毫欧级别,因此,电流导通后,形成的压降也是很小的。下面这个电路,就是笔者实际应用中用来控制一个小风扇开关的电路,电路中就是使用的N-MOS管来控制风扇的负极,来实现风扇的开和关的效果。

    控制端G极接的是一个3.3V单片机的IO口:

    • 当单片机IO口输出高电平时,MOS管的G极电压高于S极将近3.3V,此时N-MOS管AO3400A的D极和S极导通。
    • 当单片机IO口输出低电平时,MOS管的G极电压也几乎为0V(GND电压),此时N-MOS管AO3400A的D极和S极断开。

    在实际应用中,对于电压比较高的电路,尤其是高于人体安全电压36V的电路中,往往会用MOS管来控制负载的正极而不是负极,似乎这样会更安全一些?或许就跟我们的日常家用电器中,大部分是控制火线的通断来实现对负载的控制道理是一样的吧。控制电源的正极通断,我们一般是用P-MOS管来实现,那么P-MOS又该怎么驱动呢?

    其实P-MOS管的驱动跟N-MOS管也是有点类似的,P-MOS管的导通条件是:G极与S极中间的电压差低于阈值时,S极和D极导通。

    虽然P-MOS管的驱动原理跟N-MOS管比较类似,但是,两者之间的驱动电路还是有点差异的,同样以单片机IO口控制为例,当P-MOS管的S极与D极电压差异过大时,就不能直接用单片机IO口来控制了,比如,P-MOS管的S极接的是12V电压,那么:

    • 当单片机IO口输出高电平时,P-MOS管的G极电压和S极之间的电压就是将近-9.7V;
    • 当单片机IO口输出低电平时,P-MOS管的G极电压和S极之间的电压就是将近-12V;

    那么,此时对于大部分P-MOS管来说,都是导通的,实现不了关断的功能。当然,对于S极接3.3V的电压的话,是不会有什么影响的。但是,为了能适应更多的应用场合,我们必须得考虑这个问题,因此笔者通过对驱动电路的改进,得到了下面这个电路:

    这个电路是笔者用来控制制冷片制冷的电路,用了一个N-MOS管和一个P-MOS管来实现,当然,电路中的N-MOS管也用三极管来替代,甚至P-MOS管WSF70P03的G极也可以通过电阻分压的方式来实现驱动。但是,笔者之前说了,为了通用性,这里还是选择N-MOS管或者三极管来作为前级驱动比较合适。这个电路的工作原理也很简单,关于N-MOS管AO3400A的通断笔者就不再多说了。

    • 当AO3400A导通后,会导致P-MOS管WSP70P03的G极电压变成接近GND的电压,从而使得它的S极和G极的电压差增大为接近12V,从而使得WSP70P03的S极和D极导通。同
    • 理,当AO3400A关断后,会导致P-MOS管WSP70P03的G极电压在上拉电阻的作用下上拉至12V,从而使得它的S极和G极的电压差几乎为0V,从而使得WSP70P03的S极和D极关断。

     

     

     

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  • MOS驱动电路仿真效果展示及原理

    千次阅读 2020-04-06 21:56:16
    Multisim仿真一个最简单MOS的电路,展示MOS的原理。并提出如何用MOS做电机驱动的方案。

    今天想找找MOS驱动电路到底是怎么用的,然后找了半天,要么找不到,要么找到的是很复杂的电路,看也看不懂。最后不得不综合了课本和B站的视频才好似看懂了原理,然后又用Multsim仿真下看看效果才大致明白了原理到底是什么。

    下面的电路只是用来展示原理的,原件也是在库里随便找的,只能用来展示原理,真的拿来用应该不行。

    MOS管是一种电压控制电流的放大装置,符号用个这个来表示。这是个增强型N沟道MOS管,用它举例的原因是他常用来做电机驱动。

    这个从定义出发来解释就是 如果GS间电压够大了,就可以控制DS间的电压。注意DS间的电压是自己外加的,GS间的电压只起到开关的作用。所以MOS管也称作电子开关。可能有人疑惑为什么用电子开关,用那按来按去的机械开关不香嘛?电子开关好就好在,第一它小巧,第二它能按的次数比机械开关多几百倍
    在这里插入图片描述
    接下来大家看图,这两张图区别就是开关的闭合,如果大家一比较这三个电压表的值和开关闭合的后三表值的变化就明白了,就不用看我在下面猜测原理,当然如果有大佬给我解释下这个原理到底什么,万分感谢。在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    下面是个人通过电压表的数值变化,对MOS驱动电路的猜测。
    先讲一下这个图的几个元件有什么用?
    1.R2,这样的话开关闭合电压表1的值为12V,再断开后电压表的值仍为12V,因为MOS可以储存能量,所以加一个接地的R2,可以让开关断开后,电压表的值迅速变回接近0的值.
    2.那个D1二极管,这个在仿真的时候没啥用,甚至会增大误差(因为二极管也有电阻),但是实际电路时,这个可以防止电流倒着流回来,烧了MOS,所以这是个续流二极管,还是很有用的。
    3.R3,这个电阻的用处是把电流量转化为电压值,U=IR,加上它就是让控制出来的电流有个更直接的显示。要是这个电阻不加的话,想看到电流变化,电压表只能去测电流了。
    4.R1,这个蛮神奇的。1.防止支路上电流太大烧了管子。2.分压。(因为MOS也有电阻,又因为MOS是个电压做控制量的元件,所以加个电阻分个压来确保控制量达到额定值。)

    然后就完事了,如果真想拿MOS驱动电路的话,看这个效果图就知道可以电压表1或电压表3都可以,一个是关上开关就动,另一个是关上开关就不动,看个人需求用了。
    但感觉一般还是用集成的驱动芯片比较好,用MOS基本是想控制大电流负载的,比如说电磁铁。一般做个小车市面上的驱动芯片就够了,L9110S,L298N什么的

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