MOSFET將是下述內容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對MOSFET自開通的相關情況以及信息有所認識和了解,詳細內容如下。
一、MOSFET自開通指的是什么
MOSFET自開通是指在MOSFET的開通過程中,?不需要外部驅動電路提供額外的電壓或電流,?MOSFET自身就能夠實現(xiàn)開通狀態(tài)。?這種情況通常發(fā)生在MOSFET的開關周期中,?當其內部的寄生二極管或并聯(lián)的肖特基二極管先導通,?隨后MOSFET本身才導通,?實現(xiàn)了0電壓導通(?ZVS)?,?即零電壓開關。?這種自開通的特性使得MOSFET在開通時的開關損耗非常小,?幾乎可以忽略不計,?因此,?在設計和選擇MOSFET時,?主要需要考慮的是其導通電阻(?RDS(ON))?所產生的導通損耗,?而不需要過多考慮電容值(?Crss)?。?此外,?為了實現(xiàn)MOSFET在整個開關周期都工作于ZVS狀態(tài),?需要利用外部條件和電路特性,?確保其在開通和關斷過程中都能實現(xiàn)理想的開關條件,?從而最大限度地減少開關損耗,?提高能源利用效率。?
二、如何防止MOSFET自開通
有三種方法可以防止出現(xiàn)自開通現(xiàn)象:
(1)、在柵極和源極之間添加一個電容器
在柵極和源極之間插入的電容器會吸收因dv/dt 產生的漏柵電流。該電路如圖4.10中所示。由于柵源電容器與Cgs在MOSFET內部并聯(lián)連接,因此柵極電荷會增加。如果柵極電壓固定,您可以通過改變柵極電阻器值來保持MOSFET的開關速度不變,但這樣會增大消耗的驅動功率。
(2)米勒箝位電路
米勒箝位電路利用開關器件使MOSFET的柵極與源極之間的通路發(fā)生短路。通過在相關MOSFET的柵極和源極之間添加另一個MOSFET來實現(xiàn)短路。在圖4.11中,如果電壓降至預定義電壓以下,低于米勒電壓,則通過比較器提供邏輯高,開通柵極和源極之間的 MOSFET。而這樣又會使輸出MOSFET的柵源通路發(fā)生短路,并抑制通過反饋電容器 Crss 和柵極電阻器的電流導致的柵極電壓升高。
(3)可將關斷柵極電壓驅動到負值,避免其超過 Vth。但這種方法需要負電源。
我們使用圖4.12中所示的電路模擬自開通現(xiàn)象。自開通由iDG(dv/dt 電流)和柵極電阻造成,會導致發(fā)生誤開通。
在反向恢復模式中,如果Q2在電感負載電流通過Q1的二極管回流時開通,電感電流會流過Q2,導致相關的二極管關斷。我們研究了對關斷狀態(tài)的 MOSFET 施加高 dv/dt 電壓時會發(fā)生的情況。為促使發(fā)生自開通現(xiàn)象,圖 4.12 中只改變了與 Q1 相關的柵極電阻器 R4。
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