（轉貼）MOSFET驅動注意事項

py924

文章引自：

MOSFET驅動注意事項

      在低電壓（100V以下）驅動應用中，多使用MOSFET作為功率轉換器件。隨著電壓的提高，MOSFET的優勢也隨著不明顯，所以在高壓的應用場合，多使用IGBT作為功能器件，該類器件的耐壓可以做得較高，結合了FET和三極管的優點，它的導通電阻和開關速度不比MOSFET，所以器件本身的導通損耗和開關損耗都比較大，一般需要另加散熱裝置。
      MOSFET和IGBT的驅動電路很相似，故下文以MOSFET作為示例，介紹在電機控制中，MOSFET驅動電路中各個元件的用途，因描述內容來源於實際工程應用，故不會對相關知識作刨根式描述，是以實用為主，公式或理論上的描述等請自行查看相關資料。

      驅動MOSFET，可以選用專用MOSFET驅動IC完成電平轉換和驅動。因為MOSFET的柵-源極之間存在寄生電容，MOSFET的開和關過程，是對電容的充放電過程，如果MOSFET的驅動電路不能提供足夠的峰值電流（如1A的輸入/輸出電流），則會降低MOSFET的開關速度。另一方面，驅動橋臂的上半橋的N溝道管……

如下圖，是應用MOSFET驅動IC驅動由兩個MOSFET搭建的半橋。

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      易注意到：在MOSFET的柵極和驅動IC的輸出之間串聯了一個電阻。這個電阻稱為“柵極電阻”，取值一般為10~100歐姆不等，其作用是調節MOSFET的開關速度，減少柵極出現的振鈴現象，減小EMI，也可以對柵極電容充放電的限流作用。

      由於驅動器和MOSFET柵極之間的引線、地回路的引線等所產生的電感，和IC和FET內部的寄生電感，在開啟時會在MOSFET柵極出現振鈴，這是設計者不願意得到的，一方面增加MOSFET的開關損耗，同時EMC方面不好控制。柵極電阻的引入雖然影響了MOSFET的開關速度，但得到可靠的柵極波形和減少EMI。兩者之間的平衡點視實際應用而定。



      因特性決定，MOSFET的關斷速度比開啟速度慢，並大多應用希望MOSFET的關斷速度要盡量快，所以對以上電路，要求改善電路的關斷速度，可使用如下圖之電路進行改善：
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      如上圖，引入了二極管，當需要關閉MOSFET時，柵極寄生電容放電時，柵極電阻被二極管短路，所以電流不經過柵極電阻，相當於在關閉時柵極電阻不存在，這樣縮短了柵極寄生電容的放電時間，即提高了MOSFET的關斷速度。二極管使用一般的型號即可應付。對於要求更高速的應用，會使用有源主動放電，電機應用中一般不使用，這裡不作介紹。

      如下電路圖，在上圖的基礎上，在半橋的浮地引入一隻電阻R3。
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這個電阻一方面可以設置MOSFET的開、關速度，另一方面，由於電機的線圈為感性負載，在浮地端可能會出現負電壓，R3的引入可以作限流作用，從而保護MOSFET驅動IC的VS端。因此電阻會同時降低MOSFET的開關速度，故其取值不宜太大。

     如上所述，電機驅動應用中，電機線圈是感性負載，在VS端可能會出現負電壓，這可能使自舉電容充電時超過了+15V。
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為了防止以上的情況發生，出於保護MOSFET驅動IC的目的，再次引入一隻二極管，用於對VS端電壓的鉗位。

    由於MOSFET為電壓敏感器件，如在上電時，MOSFET可能出有效電壓，使MOSFET意外地導通，這也是設計者不願意看到的。
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R4和R5的引入相當於一個下拉電阻，使在驅動電路沒有電流輸出時，保證MOSFET的Ugs的電壓為0，確保MOSFET被關斷。



    MOSFET的柵-源極電壓一般不能承受太高的電壓（一般是20V以下），如下電路圖所示，在MOSFET的柵極引入電壓鉗位器件，用於保護MOSFET。
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以上是電機驅動器的常用電機驅動電路的應用筆記，其中的觀點存在不妥甚至錯誤在所難免，但我們盡量減少這樣的失誤。如果存在這樣的情況請聯繫我們。

      不同的應用，部分器件的取捨、器件的選擇等有所不同，只有理解電路中每個元件的作用，才能設計出合理的電路，達到設計的最優。除了器件，線路板（PCB）的布局、布線也應得到重視。

雄爸爸

簡單扼要,句句都是重點n_115|

cmw895

這篇文章不錯

py924

這篇看到就趕快PO上來，弄得有點趕，我再修正一下行距。

antlu

感謝分享!!

stevencli

讚啦! 驅動MOSFET還是有需注意的地方的!

bbspill

電路按步驟講解, 很容易理解, 謝謝

kaijay

剛好用到~~測試看看!