一.前言
在驅(qū)動一些較大電流的負載時,有時候由于單個MOS管的通流能力有限,很多人喜歡把幾個MOS管并聯(lián)起來,從而實現(xiàn)更大電流負載的開關(guān),這種應用也比較廣泛了,但是其中存在一些問題需要我們注意,今天我們就講一下對應的問題以及解決方案。
二.MOS管并聯(lián)的問題以及解決方案
對于NMOS而言,我們在G極施加正電壓,會吸引負電荷從而形成導通溝道,從MOS管的結(jié)構(gòu)可以看出由于G和S以及D之間存在絕緣層,從而會產(chǎn)生寄生電容的問題。
當我們在開關(guān)電機這種感性負載時,當感性負載兩端的壓降降低后,GD之間寄生電容的存在會導致流經(jīng)柵極電阻的電流增大,并且在dv/dt較大時,干擾會通過GD在柵極形成較大的干擾電壓,可能會使得MOS管誤導通。而GS之間的寄生電容的存在則會導致驅(qū)動波形變得畸形,MOS管的開關(guān)產(chǎn)生延時。
通過下圖能明顯看出從驅(qū)動器出來的方波驅(qū)動波形倒是MOS管柵極后就變了樣,所以問題就來了,一個MOS的柵極電容可能不算什么,但是當你把幾個MOS并聯(lián)起來后你會發(fā)現(xiàn)這個時候的柵極電容已經(jīng)足夠大了,你完全不能忽略他了,所以你一定要測一下柵極的驅(qū)動波形,看看是不是已經(jīng)畸變的不成樣子了。或者你也可以在設(shè)計之前先評估一下由于寄生電容導致的波形上升時間,我們可以在規(guī)格書中找到MOS的柵極寄生電容C,如果你的4個MOS并聯(lián)在一起,那總電容約等于4*C,如果柵極串聯(lián)的電阻是100R,那么時間常數(shù)就是4*C*100,一般3-5RC可以完成電容的充電,所以驅(qū)動波形上升時間大概是3*4*C*100。
知道了問題所在,接下來就談?wù)勗趺唇鉀Q問題,寄生電容是MOS的固有特性,只要不換MOS型號,那么我們是沒法減小MOS的寄生電容容值的,所以我們只能從減小柵極電阻R出發(fā),把所有柵極連在一起,只用一個柵極電阻,給電阻并聯(lián)一個二極管,這樣MOS關(guān)斷時由于二極管導通,電阻相當于被二極管短路,可以加速MOS關(guān)斷。或者選用驅(qū)動能力比較強的驅(qū)動IC也能改善此問題。
三.總結(jié)
MOS管并聯(lián)的應用,大家一定要注意驅(qū)動波形畸變的問題,特別是在PWM模式下工作時,驅(qū)動頻率高的話可能會出問題,這些都是需要我們在前期設(shè)計就要考慮。
審核編輯:湯梓紅
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