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在使用MOS管设计开关电源都会考虑MOS哪些方面

来源:   发布时间:2019-04-19   点击量:218

在使用MOS管设计开关电源都会考虑MOS哪些方面

在使用MOs管设计开关电源的时候,大部分人都会考虑M0s的导通电阻,大电压等,大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优良的,作为正式的产品设计也是不允许的。下面是对MOSFET及M0SFET驱动电路基础的一点介绍。

MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),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,但实际应用的只有增强型的N沟道M0S管和增强型的P沟道MS管,所以通常提到NMs,或者PMS指的就是这两种。对于这两种增强型MS管,比较常用的是NOs。原因是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源的应用中,一般都用NM0s,下面的介绍中,也多以NOS为主。

Ms管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦些,但没有办法避免。

在设计开关电源,MOS管导通特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。PMs的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接C时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用Ns3,MOS开关管损失。

不管是Ms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M0s管会减小导通损耗。现在的小功率M管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有

在设计开关电源,M0s两端的电压有个下降的过程,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。

开关电源MOSFET管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。

开关电源的MOSFET管跟双极性晶体管相比,一般认为使MS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。在设计开关电源,在m0s管的结构中可以看到,在G5,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,所以河电流会比较大。选择/设计MOs管驱动时一个要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。

二个注意的是,普遄用于高端驱动的NM0s,导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的M0S管导通时源极电压与漏极电压CCC)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。

以上对设计开关电源在使用MOS管上会考虑的一些方面,如果想了解更多其他开关电源的内容请登录成良官网。

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