如何防止MOS管的自导通现象?

VBsemi微碧半导体 2024-05-30 14:52:11

通常我们会见到以下三种方法:

栅源之间增加一个电容

增加米勒钳位电路

利用负电压提供栅极驱动电压

我们用一个电路来模拟一种自导通的现象。

在反向恢复中,Q2在电感负载电流回流到Q1的二极管导通时,电感的电流会流过Q2。让二极管关断。

那么在关断的状态下,对MOS管施加高dv/dt电压时会发生什么呢?

我们将R4的电阻阻值调整一下,就会看到变化了。

接下来,将MOS管(Q1)栅源之间增加一个电容,吸收栅极电流,这是为了降低因为栅极电阻产生的栅极电压,降低自导通电压。

这是增加电容后的波形,栅源电容的增加也改变了MOS管的开关时间,这时就需要电容和栅极电阻一起调整变化。

那么栅极驱动电路的R1 有什么作用呢?

这是个下拉电阻,很显然,它的作用一个是给电路提供泄放回路,让MOS管只处于开关两个状态,另一个就是它可以一定程度上防止雷击和静电。

回到开头,解决自导通的三个办法:

栅源之间增加一个电容

用栅源之间的电容吸收dv/dt引起的漏栅电流,电容与MOS管内部的Cgs并联,栅极电荷会增加。

如果栅极电压是固定的,那可以通过改变栅极电阻的阻值来保持MOS管的开关不变。不过这会导致驱动功率的增加。

增加米勒钳位电路

可以在栅源之间增加另外一个MOS管来实现,当电压低于预设的米勒电压,比较器就会提供逻辑高电平,让栅源之间的MOS管导通,栅源之间短路,通过米勒电容和栅极电阻的电流让栅极电压提升。

利用负电压提供栅极驱动电压,让它不要超过Vth,一般需要用到负电源。

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