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单片机驱动mos管电路图原理和设计要素

2020-10-24 11:07 次阅读

先了解一下单片机驱动mos管电路图及原理,单片机驱动mos管电路主要根据MOS管要驱动什么东西, 要只是一个继电器之类的小负载的话直接用51的引脚驱动就可以,要注意电感类负载要加保护二极管和吸收缓冲,最好用N沟道的MOS。

如果驱动的东西(功率)很大,(大电流、大电压的场合),最好要做电气隔离、过流超压保护、温度保护等~~

此时既要隔离传送控制信号(例如PWM信号),也要给驱动级(MOS管的推动电路)传送电能。常用的信号传送有PC923、PC929、6N137、TL521等。

至于电能的传送可以用DC-DC模块。MOS管有一种简单的驱动方式:2SC1815+2SA1020,NPN与PNP一个用于MOS开启驱动,一个用于MOS快速关断。

MOS开关管损失

MOS管驱动电路不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。

MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。

导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。

MOS管驱动

跟双极性晶体管相比,一般认为使MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。这个很容易做到,

但是,我们还需要速度。在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。

MOS管驱动电路第二注意的是,普遍用于高端驱动的NMOS,导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同,所以这时 栅极电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里,要得到比VCC大的电压,就要专门的升压电路了。要注意的是应该 选择合适的外接电容,以得到足够的短路电流去驱动MOS管。

上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压,设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高,导通速度越快,导通电阻也越小。
责任编辑人:CC

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