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  6. 單片機驅動MOS管電路圖原理與要素
    • 發布時間:2020-11-28 15:42:38
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    單片機驅動MOS管電路圖原理與要素
    單片機驅動MOS管電路圖原理
    單片機驅動MOS管電路圖:先了解一下單片機驅動mos管電路圖及原理,單片機驅動mos管電路主要根據MOS管要驅動什么東西, 要只是一個繼電器之類的小負載的話直接用51的引腳驅動就可以,要注意電感類負載要加保護二極管和吸收緩沖,最好用N溝道的MOS。
    如果驅動的東西(功率)很大,(大電流、大電壓的場合),最好要做電氣隔離、過流超壓保護、溫度保護等
    此時既要隔離傳送控制信號(例如PWM信號),也要給驅動級(MOS管的推動電路)傳送電能。常用的信號傳送有PC923、PC929、6N137、TL521等。
    至于電能的傳送可以用DC-DC模塊。MOS管有一種簡單的驅動方式:2SC1815+2SA1020,NPN與PNP一個用于MOS開啟驅動,一個用于MOS快速關斷。
    單片機驅動MOS管電路圖
    MOS開關管損失
    MOS管驅動電路不管是NMOS還是PMOS,導通后都有導通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導通損耗。選擇導通電阻小的MOS管會減小導通損耗。
    現在的小功率MOS管導通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有。
    MOS在導通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內,MOS管的損失是電壓和電流的乘積,叫做開關損失。
    通常開關損失比導通損失大得多,而且開關頻率越快,損失也越大。
    導通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損失也就很大。縮短開關時間,可以減小每次導通時的損失;降低開關頻率,可以減小單位時間內的開關次數。這兩種辦法都可以減小開關損失。
    MOS管驅動
    跟雙極性晶體管相比,一般認為使MOS管導通不需要電流,只要GS電壓高于一定的值,就可以了。這個很容易做到,但是,我們還需要速度。在MOS管的結構中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的驅動,實際上就是對電容的充放電。
    對電容的充電需要一個電流,因為對電容充電瞬間可以把電容看成短路,所以瞬間電流會比較大。選擇/設計MOS管驅動時第一要注意的是可提供瞬間短路電流的大小。
    MOS管驅動電路第二注意的是,普遍用于高端驅動的NMOS,導通時需要是柵極電壓大于源極電壓。而高端驅動的MOS管導通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同,所以這時 柵極電壓要比VCC大4V或10V。
    如果在同一個系統里,要得到比VCC大的電壓,就要專門的升壓電路了。要注意的是應該選擇合適的外接電容,以得到足夠的短路電流去驅動MOS管。
    上邊說的4V或10V是常用的MOS管的導通電壓,設計時當然需要有一定的余量。而且電壓越高,導通速度越快,導通電阻也越小。
    MOS管驅動有哪些?
    1.電源IC直接驅動MOSFET
    單片機驅動MOS管電路圖
    電源IC直接驅動是最常用的驅動方式,同時也是最簡單的驅動方式,使用這種驅動方式,應該注意幾個參數以及這些參數的影響。第一,查看一下電源IC手冊,其最大驅動峰值電流,因為不同芯片,驅動能力很多時候是不一樣的。
    2.圖騰柱驅動MOS
    單片機驅動MOS管電路圖
    如果選擇MOS管寄生電容比較大,電源IC內部的驅動能力又不足時,需要在驅動電路上增強驅動能力,常使用圖騰柱電路增加電源IC驅動能力。
    這種驅動電路作用在于,提升電流提供能力,迅速完成對于柵極輸入電容電荷的充電過程。這種拓撲增加了導通所需要的時間,但是減少了關斷時間,開關管能快速開通且避免上升沿的高頻振蕩。
    3.加速MOS關斷
    單片機驅動MOS管電路圖
    關斷瞬間驅動電路能提供一個盡可能低阻抗的通路供MOSFET柵源極間電容電壓快速泄放,保證開關管能快速關斷。
    為使柵源極間電容電壓的快速泄放,常在驅動電阻上并聯一個電阻和一個二極管,如圖所示,其中D1常用的是快恢復二極管。這使關斷時間減小,同時減小關斷時的損耗。Rg2是防止關斷的時電流過大,把電源IC給燒掉。
    除了以上驅動電路之外,還有很多其它形式的驅動電路。對于各種各樣的驅動電路并沒有一種驅動電路是最好的,只有結合具體應用,選擇最合適的驅動。
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