四个比较实用的关断电路
电路一点通
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2024-09-05
MOSFET关断速度影响开关损耗,介绍四种实用关断电路:反向并联二极管、PNP、NPN和NMOS电路。各有优缺点,适用于不同需求,可优化开关速度和损耗。MOSFET的关断速度取决于栅极驱动电路,提高开关速度可能会降低开关损耗,今天来分享四个比较实用的关断电路。简单的关断电路最简单的技术就是反向并联二极管。在这里,RGATE电阻器调整MOSFET开通速度,在关断过程中,反向并联二极管对电阻器进行分流。随着栅源极电压接近0V,二极管的作用变小,但这个电路有个缺点,栅极关断电流会流经驱动器的输出阻抗。
PNP关断电路这是比较常见的电路,由于Qoff的存在,在关断期间栅极和源极在MOSFET端形成局部短路。RGATE电阻器限制了开通速度,二极管为开通电流提供了路径,并且保护了三极管,防止在开通开始时出现反向击穿。这个电路的优势在于,MOSFET输入电容的高峰值放电电流被两个晶体管限制了,让关断电流不会返回驱动器,避免了误开通现象。同时也让驱动器的功率损耗减少了两倍。NPN关断电路和上一个电路相似,它可以将栅极放电电流有效地控制在局部。但不同的是,NPN晶体管能让栅极更接近于GND,还能实现可提供偏置机制,让MOSFET在上电期间保持关断状态。不过这里有个缺点,因为QOFF 是反相级,需要QINV提供的反向PWM信号。而反相器在MOSFET导通时会消耗驱动器中的电流,降低电路效率。NMOS关断电路这个电路相比前面的,器件比较少,它是使用了双驱动器为小型的Nmos提供了反相PWM信号,能够提供很快的开关速度,将MOSFET栅极完全放电到0V。这里的电阻器不仅可以设置开关速度,还可以在驱动信号时序有缺陷的时候,防止在驱动器两个输出之间形成击穿电流。
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