BOSHIDA電源模塊 電源基礎(chǔ)知識(shí) 功率 MOSFET 工作特性

再次可以看到在關(guān)斷過(guò)程中也有類似的四個(gè)明顯不同的區(qū)間，但是它們都很大程度上受到柵極驅(qū)動(dòng)器電路特性的影響。在通常的應(yīng)用中，柵極驅(qū)動(dòng)電壓相對(duì)于柵極閾值會(huì)提高到較高水平，以便讓 MOSFET 充分導(dǎo)通得到最低的RDs(ON)。

這個(gè)高驅(qū)動(dòng)電壓提供了一個(gè)相對(duì)較大的驅(qū)動(dòng)電流，其導(dǎo)通時(shí)大小由( VDrive-VThreshold) /RGate決定。然而，在關(guān)斷時(shí)，驅(qū)動(dòng)器輸出端口變成低電平，這意味著柵極驅(qū)動(dòng)電流現(xiàn)為(-VThreshold) /RGate,這通常導(dǎo)致實(shí)際開(kāi)關(guān)管關(guān)斷過(guò)程緩慢。與開(kāi)通相比，這些步驟仍然相同，但順序相反:

區(qū)間1 : CGs通過(guò)外部驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行放電，內(nèi)部柵極電壓回落到閡值電壓電平，漏極沒(méi)有任何變化。

區(qū)間2:柵極電壓開(kāi)始關(guān)斷器件，CGD電容可以通過(guò)上升的漏極電壓和柵極驅(qū)動(dòng)允許的電流進(jìn)行充電。同樣，在此期間，柵極電壓和電流都保持相對(duì)恒定，流經(jīng)CGD的電流因受到RGate +RLo阻抗的影響，會(huì)減緩整個(gè)關(guān)斷過(guò)程。當(dāng)恒定的測(cè)試電流 ID 開(kāi)始轉(zhuǎn)移到鉗位電路并遠(yuǎn)離MOSFET時(shí)，該區(qū)間結(jié)束。

區(qū)間3：當(dāng)漏極電壓達(dá)到測(cè)試電路的鉗位電壓時(shí),CGD上的電流停止流動(dòng)，柵極電壓繼續(xù)線性下降到閾值電壓，器件開(kāi)始關(guān)斷。

區(qū)間4:當(dāng)柵極電壓低于閾值時(shí)，MOSFET 完全關(guān)斷，柵源極間電容完全放電完成時(shí)，此過(guò)程結(jié)束。

請(qǐng)注意，在此測(cè)試電路和許多SMPS應(yīng)用中，導(dǎo)通和關(guān)斷期間，漏極電壓變化時(shí)漏極電流都是一直在流動(dòng)。 這導(dǎo)致每次轉(zhuǎn)換時(shí)可能產(chǎn)生功率尖峰，一個(gè)自然的想法就是讓驅(qū)動(dòng)電路頻率變得足夠高(這樣轉(zhuǎn)換時(shí)間最小)。這是一個(gè)折中的過(guò)程，因?yàn)閷⒐β势骷械霓D(zhuǎn)換損耗減小，則需要更高的驅(qū)動(dòng)電流，這增加了驅(qū)動(dòng)電路的損耗。由于這些開(kāi)關(guān)損耗在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期都產(chǎn)生，所以驅(qū)動(dòng)器件和功率開(kāi)關(guān)中的總損耗隨著開(kāi)關(guān)頻率線性地增加。

審核編輯：湯梓紅