現在的高清、液晶、等離子電視機中開關電源部分除了采用了PFC技術外,在元器件上的開關管均采用性能優異的MOS管取代過去的大功率晶體三極管,使整機的效率、可靠較大程度上提高,故障率大幅的下降。MOS管和大功率晶體三極管在結構、特性有著本質上的區別,所以在應用上,它的驅動電路比晶體三極管復雜。所有的FET都有柵極(gate)、漏極(drain)、源極(source)三個端,分別大致對應雙極性晶體管的基極(base)、集電極(collector)和發射極(emitter)。場效應管可通過控制柵極電壓來調節輸出電流,具有較好的線性特性。廣州氧化物場效應管現貨直發
內置MOSFET的IC當然 不用我們再考慮了,一般大于1A電流會考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是獨一的選擇方式,IC需要合適 的驅動能力,MOSFET輸入電容是關鍵的參數。下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結電容。一般IC的PWM OUT輸出內部集成了限流電阻,具體數值大小同IC的峰值驅動輸出能力有關,可以近似認為R=Vcc/Ipeak.一般結合IC驅動能力 Rg選擇在10-20Ω左右。一般的應用中IC的驅動可以直接驅動MOSFET,但是考慮到通常驅動走線不是直線,感量可能會更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅動電阻進行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個電阻要盡量靠近MOSFET的柵極。蕪湖VMOS場效應管場效應管具有較長的使用壽命,可靠性高,降低了設備的維護成本。
以上討論的是MOSFET ON狀態時電阻的選擇,在MOSFET OFF狀態時為了保證柵極電荷快速瀉放,此時阻值要盡量小。通常為了保證快速瀉放,在Rg上可以并聯一個二極管。當瀉放電阻過小,由于走線電感的原因也會引起諧振(因此有些應用中也會在這個二極管上串一個小電阻),但是由于二極管的反向電流不導通,此時Rg又參與反向諧振回路,因此可以抑制反向諧振的尖峰。估算導通損耗、輸出的要求和結區溫度的時候,就可以參考前文所指出的方法。MOSFET的應用領域非常普遍,遠非一兩篇文章可以概括。
計算導通損耗。MOSFET器件的功率耗損可由Iload2×RDS(ON)計算,由于導通電阻隨溫度變化,因此功率耗損也會隨之按比例變化。對便攜 式設計來說,采用較低的電壓比較容易(較為普遍),而對于工業設計,可采用較高的電壓。注意RDS(ON)電阻會隨著電流輕微上升。關于RDS(ON)電 阻的各種電氣參數變化可在制造商提供的技術資料表中查到。計算系統的散熱要求。設計人員必須考慮兩種不同的情況,即較壞情況和真實情況。建議采用針對較壞情況的計算結果,因為這個結果提供更大的安全余量,能 確保系統不會失效。在MOSFET的資料表上還有一些需要注意的測量數據;比如封裝器件的半導體結與環境之間的熱阻,以及較大的結溫。開關損耗其實也是一個很重要的指標。從下圖可以看到,導通瞬間的電壓電流乘積相當大。一定程度上決定了器件的開關性能。不過,如果系統對開關性能要求比較高,可以選擇柵極電荷QG比較小的功率MOSFET。場效應管還具有低輸出阻抗,可以提供較大的輸出電流。
靜態電特性:注①:Vgs(off)其實就是開啟電壓Vgs(th),只不過這里看的角度不一樣。注②:看完前文的讀者應該知道為什么這里兩個Rds(on)大小有差異,不知道的回去前面重新看。動態點特性:注①:Ciss = Cgs + Cgd ;Coss = Cds ;Crss = Cgd;注②:MOS管開啟速度較主要關注的參數是Qg,也就是形成反型層需要的總電荷量!注③:接通/斷開延遲時間t d(on/off)、上升/下降時間tr / tf,各位工程時使用的時候請根據實際漏級電路ID,柵極驅動電壓Vg進行判斷。選擇場效應管時,應考慮其耐壓、耐流等參數,以確保其在工作環境中能夠穩定可靠地運行。絕緣柵場效應管加工
場效應管的制造工藝不斷改進,使得其性能更加穩定,可靠性更高。廣州氧化物場效應管現貨直發
對于開關頻率小于100kHz的信號一般取(400~500)kHz載波頻率較好,變壓器選用較高磁導如5K、7K等高頻環形磁芯,其原邊磁化電感小于約1毫亨左右為好。這種驅動電路只適合于信號頻率小于100kHz的場合,因信號頻率相對載波頻率太高的話,相對延時太多,且所需驅動功率增大,UC3724和UC3725芯片發熱溫升較高,故100kHz以上開關頻率只對較小極電容的MOSFET才可以。對于1kVA左右開關頻率小于100kHz的場合,它是一種良好的驅動電路。該電路具有以下特點:單電源工作,控制信號與驅動實現隔離,結構簡單尺寸較小,尤其適用于占空比變化不確定或信號頻率也變化的場合。廣州氧化物場效應管現貨直發