MOS管开关电路栅极为什么要串接电阻

news/2024/5/18 21:28:55 标签: 单片机, 嵌入式硬件, 电路, stm32, 硬件

在MOS管开关电路或者驱动电路中,常常会在MOS管的栅极串接一个电阻。

这个电阻阻值一般是几十欧姆,那么这个电阻有什么作用呢?

第一个作用就是可以限制驱动电流 ,防止瞬间驱动电流过大导致驱动芯片驱动能力不足或者损坏。

MOS管的开启可以看成是对Cgs和Cgd的充电过程,充电瞬间电容相当于短路,电流非常大,驱动芯片瞬间可能无法提供这么大的电流或者因为电流过大而损坏;所以串接一个电阻起限流和保护作用。

但是这个串接电阻也不能太大,太大了MOS管导通和关断时间会变长,开关损耗会增加。

第二个作用就是消除MOS管栅极的振荡信号

MOS管的驱动信号一般是一个阶跃信号,频率分量非常丰富,而驱动芯片到MOS管的走线存在寄生电感,MOS管内部电极引线也会有电感, 并且MOS管的极间是存在寄生电容的。

所以MOS管开关电路就等效于这个LC低通滤波电路,它的增益频率曲线是这样的,在谐振点频率附近会产生很高的增益,而驱动信号又是频率分量非常丰富的阶跃信号,必定有谐振频率点附近的信号,所以很容易产生谐振,从而在MOS管栅极产生振荡。

而在MOS管栅极串联电阻就是用来提供一个阻尼,从而吸收这种振荡信号。

串接电阻的阻值增大,谐振频率点增益减小。

那么这个串接电阻的位置是应该放在驱动端还是MOS管端呢?

一般对于小功率MOS管电路,其实放在驱动端和MOS管端都可以,但是对于大功率MOS管开关电路,MOS管在关断时容易受到串扰,从而可能会产生误操作,所以一般参考设计都是推荐放在MOS管端。


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