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关于MOS管驱动芯片的作用

2018年06月15日 11:06 来源:网上

MOS驱动器主要起波形整形和加强驱动的作用

如果MOS管的G信号波形不够陡峭,在点评切换阶段会造成大量电能损耗
其副作用是降低电路转换效率,MOS管发热严重,易热损坏

MOS管GS间存在一定电容,如果G信号驱动能力不够,将严重影响波形跳变的时间

至于那个小电阻,功能不是很确定,可能是防止过流吧!


第一点:你说的3-4V是导通电压,此时的MOSFET虽然导通,但通态电阻(Rce)比较大,流过大电流时MOSFET发热严重,所以一般栅极驱动电压都是在15V左右,驱动IC可以把0-5V信号电压变成0-15V的驱动电压,快速完成信号转变;
第二点:IR的芯片有自举功能,可以驱动H桥高端的MOSFET而不需要加隔离电路;其次IR芯片的输出15V驱动电压有大约400mA的驱动电流(单片机IOzui多20mA吧),可以保证MOSFET快速的开通,降低MOSFET的开关损耗。
此外,在一些大电流、高速应用的场合,IR芯片是不用的,因为它的驱动电流还是太小。大电流的MOSFET/IGBT栅极电容很大,又需要快速给栅极电容充电,让栅极瞬间达到15V,以实现高频的开关导通功能,显然400mA太小(实际峰值有的达到十几A)。还有,开通的过程中,米勒效应会加大栅极的电容,延迟开通过程,如果栅极驱动电流不够,米勒平台会很长,MOSFET/IGBT开通损耗更加大。
看看MOSFET/IGBT开通的栅极变化电流示意图:

再看看米勒效应:

当然,你如果是小功率、低频应用场合,是不用考虑这些的,只需要给它15V的电压甚至更低,就行了


你说的几十Ω电阻是串在栅极上吧?那是Rg电阻,这个电阻很重要。
MOSFET/IGBT栅极有电容和杂散电感、布线电感,驱动栅极时这些电容、电感构成LC震荡电路,震荡的电压幅值会超过栅极安全电压20V,Rg电阻就是起抑制这个震荡作用的。Rg越大,栅极驱动电压变化越平缓,当然开通时间也越长;Rg越小,则栅极驱动电压变化越强烈,开通时间也越短。一般选值在3-10Ω(大功率、高频应用场合)。

看看不同Rg的栅极电压变化


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