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BOSHIDA电源模块 电源基础知识 功率 MOSFET 工作特性
再次可以看到在关断过程中也有类似的四个明显不同的区间,但是它们都很大程度上受到栅极驱动器电路特性的影响。在通常的应用中,栅极驱动电压相对于栅极阈值会提高到较高水平,以便让 MOSFET 充分导通得到最低的RDs(ON)。
这个高驱动电压提供了一个相对较大的驱动电流,其导通时大小由( VDrive-VThreshold) /RGate决定。然而,在关断时,驱动器输出端口变成低电平,这意味着栅极驱动电流现为(-VThreshold) /RGate,这通常导致实际开关管关断过程缓慢。与开通相比,这些步骤仍然相同,但顺序相反:
区间1 : CGs通过外部驱动电路进行放电,内部栅极电压回落到阂值电压电平,漏极没有任何变化。
区间2:栅极电压开始关断器件,CGD电容可以通过上升的漏极电压和栅极驱动允许的电流进行充电。同样,在此期间,栅极电压和电流都保持相对恒定,流经CGD的电流因受到RGate +RLo阻抗的影响,会减缓整个关断过程。当恒定的测试电流 ID 开始转移到钳位电路并远离MOSFET时,该区间结束。
区间3:当漏极电压达到测试电路的钳位电压时,CGD上的电流停止流动,栅极电压继续线性下降到阈值电压,器件开始关断。
区间4:当栅极电压低于阈值时,MOSFET 完全关断,栅源极间电容完全放电完成时,此过程结束。
请注意,在此测试电路和许多SMPS应用中,导通和关断期间,漏极电压变化时漏极电流都是一直在流动。 这导致每次转换时可能产生功率尖峰,一个自然的想法就是让驱动电路频率变得足够高(这样转换时间最小)。这是一个折中的过程,因为将功率器件中的转换损耗减小,则需要更高的驱动电流,这增加了驱动电路的损耗。由于这些开关损耗在每个开关周期都产生,所以驱动器件和功率开关中的总损耗随着开关频率线性地增加。
审核编辑:汤梓红
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