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mos管柵極電阻的作用-電阻在MOS電路中注意事項及參考選擇方法-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2018-12-27 

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mos管柵極電阻的作用
mos管柵極簡介

在了解mos管柵極電阻的作用之前,我們先了解一下mos管柵極及其他2個極的基礎知識。場效應管根據三極管的原理開發出的新一代放大元件,有3個極性,柵極,漏極,源極,它的特點是柵極的內阻極高,采用二氧化硅材料的可以達到幾百兆歐,屬于電壓控制型器件。場效應晶體管(FieldEffectTransistor縮寫(FET))簡稱場效應管。由多數載流子參與導電,也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導體器件。


MOS管三個極判斷

1.判斷柵極G

MOS驅動器主要起波形整形和加強驅動的作用:假如MOS管的G信號波形不夠陡峭,在點評切換階段會造成大量電能損耗其副作用是降低電路轉換效率,MOS管發燒嚴峻,易熱損壞MOS管GS間存在一定電容,假如G信號驅動能力不夠,將嚴峻影響波形跳變的時間.

將G-S極短路,選擇萬用表的R×1檔,黑表筆接S極,紅表筆接D極,阻值應為幾歐至十幾歐。若發現某腳與其字兩腳的電阻均呈無限大,并且交換表筆后仍為無限大,則證實此腳為G極,由于它和另外兩個管腳是絕緣的。 


2.判斷源極S、漏極D

將萬用表撥至R×1k檔分別丈量三個管腳之間的電阻。用交換表筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻,此時黑表筆的是S極,紅表筆接D極。因為測試前提不同,測出的RDS(on)值比手冊中給出的典型值要高一些。


3.丈量漏-源通態電阻RDS(on)

在源-漏之間有一個PN結,因此根據PN結正、反向電阻存在差異,可識別S極與D極。例如用500型萬用表R×1檔實測一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。


mos管柵極電阻的作用


mos管柵極電阻的作用詳解

mos管柵極電阻的作用


在此mos管電路中,在其柵極處連接了兩個電阻,R38,R42。


mos管柵極電阻的作用-電阻R38:

1:減緩Rds從無窮大到Rds(on)(一般0.1歐姆或者更低)。


2:若不加R38電阻,高壓情況下便會因為mos管開關速率過快而導致周圍元器件被擊穿。但R38電阻過大則會導致MOS管的開關速率變慢,Rds從無窮大到Rds(on)的需要經過一段時間,高壓下Rds會消耗大量的功率,而導致mos管發熱異常。


mos管柵極電阻的作用-R42電阻:

1:作為泄放電阻泄放掉G-S的少量靜電,防止mos管產生誤動作,甚至擊穿mos管(因為只要有少量的靜電便會使mos管的G-S極間的等效電容產生很高的電壓),起到了保護mos管的作用。


2:為mos管提供偏置電壓


電阻在MOS管電路中注意事項及參考選擇方法

MOS管驅動電阻怎么選擇,給定頻率,MOS管的Qg和上升沿怎么計算用多大電阻首先得知道輸入電容大小和驅動電壓大小,等效為電阻和電容串聯電路,求出電容充電電壓表達式,得出電阻和電容電壓關系圖MOS管的開關時間要考慮的是Qg的,而不是有Ciss,Coss決定,看下面的Data.


一個MOS可能有很大的輸入電容,但是并不代表其導通需要的電荷量Qg就大,Ciss(輸入電容)和Qg是有一定的關系,但是還要考慮MOS的跨導y.


泄放電阻和柵極電阻有什么區別?


場效應管柵極與源極之間加一個電阻,這個電阻起到什么作用?


一是為場效應管提供偏置電壓;二是起到瀉放電阻的作用:保護柵極G-源極S;


第一個作用好理解,這里解釋一下第二個作用的原理——保護柵極G-源極S:場效應管的G-S極間的電阻值是很大的,這樣只要有少量的靜電就能使他的G-S極間的等效電容兩端產生很高的電壓,如果不及時把這些少量的靜電瀉放掉,他兩端的高壓就有可能使場效應管產生誤動作,甚至有可能擊穿其G-S極;這時柵極與源極之間加的電阻就能把上述的靜電瀉放掉,從而起到了保護場效應管的作用。


mos管柵極電阻的作用


看一個具體的例子:MOS管在開關狀態工作時,Q1、Q2是輪流導通,MOS管柵極在反復充、放電狀態,如果在此時關閉電源,MOS管的柵極就有兩種狀態:一種是放電狀態,柵極等效電容沒有電荷存儲;另一個是充電狀態,柵極等效電容正好處于電荷充滿狀態,如下圖a所示。雖然電源切斷,此時Q1、Q2也都處于斷開狀態,電荷沒有釋放的回路,但MOS管柵極的電場仍然存在(能保持很長時間),建立導電溝道的條件并沒有消失。


這樣在再次開機瞬間,由于激勵信號還沒有建立,而開機瞬間MOS管的漏極電源(V1)隨機提供,在導電溝道的作用下,MOS管立刻產生不受控的巨大漏極電流Id,引起MOS管燒壞。為了避免此現象產生,在MOS管的柵極對源極并接一只泄放電阻R1,如下圖b所示,關機后柵極存儲的電荷通過R1迅速釋放,此電阻的阻值不可太大,以保證電荷的迅速釋放,一般在五千歐至數十千歐左右。



灌流電路主要是針對MOS管在作為開關營運用時其容性的輸入特性,引起“開”、“關”動作滯后而設置的電路,當MOS管作為其他用途,例如線性放大等應用時,就沒有必要設置灌流電路。


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