mos驅(qū)動(dòng)電阻如何選擇計(jì)算

MOS驅(qū)動(dòng)電阻的選擇和計(jì)算是MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，它直接影響到MOSFET的開關(guān)性能、穩(wěn)定性和效率。以下是對(duì)MOS驅(qū)動(dòng)電阻選擇和計(jì)算方法的解答：

一、驅(qū)動(dòng)電阻的作用

在MOSFET驅(qū)動(dòng)電路中，驅(qū)動(dòng)電阻主要起到兩個(gè)作用：

1. 提供阻尼 ：在MOSFET開通瞬間，驅(qū)動(dòng)電阻通過提供足夠的阻尼來阻尼驅(qū)動(dòng)電流的震蕩，確保MOSFET能夠平穩(wěn)地開通。
2. 防止誤開通 ：在MOSFET關(guān)斷時(shí)，驅(qū)動(dòng)電阻能夠限制由于dV/dt產(chǎn)生的電流，防止MOSFET因誤開通而損壞。

二、驅(qū)動(dòng)電阻的計(jì)算方法

1. 驅(qū)動(dòng)電阻下限值的計(jì)算

計(jì)算原則 ：驅(qū)動(dòng)電阻必須在驅(qū)動(dòng)回路中提供足夠的阻尼，來阻尼MOSFET開通瞬間驅(qū)動(dòng)電流的震蕩。

計(jì)算步驟 ：

• 確定MOSFET的寄生電容Cgs（一般可在MOSFET的數(shù)據(jù)手冊(cè)中查到）。
• 估算驅(qū)動(dòng)回路的感抗Lk（包含MOSFET引腳、PCB走線、驅(qū)動(dòng)芯片引腳等的感抗，一般在幾十nH左右）。
• 根據(jù)LC振蕩電路的特性，通過公式計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電阻Rg的下限值。通常，需要保證系統(tǒng)處于過阻尼狀態(tài)，即阻尼比大于1。

注意 ：實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，一般先根據(jù)公式計(jì)算出Rg下限值的大致范圍，然后再通過實(shí)驗(yàn)，以驅(qū)動(dòng)電流不發(fā)生震蕩作為臨界條件，得出Rg的下限值。

2. 驅(qū)動(dòng)電阻上限值的計(jì)算

計(jì)算原則 ：防止MOSFET關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生很大的dV/dt，使得MOSFET再次誤開通。

計(jì)算步驟 ：

• 確定MOSFET的寄生電容Cgd和門檻電壓Vth（均可在數(shù)據(jù)手冊(cè)中查到）。
• 估算MOSFET關(guān)斷時(shí)漏源級(jí)電壓的上升時(shí)間（該時(shí)間一般也在數(shù)據(jù)手冊(cè)中可查）。
• 根據(jù)公式i=CdV/dt計(jì)算出在Cgd上產(chǎn)生的電流igd。
• 再根據(jù)公式Vgoff=IgdxRg計(jì)算出在GS間產(chǎn)生的電壓，確保該電壓不高于MOSFET的門檻電壓Vth。

注意 ：通過以上步驟，可以計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電阻Rg的上限值。在實(shí)際應(yīng)用中，還需要考慮其他因素，如開關(guān)損耗、EMI等，來進(jìn)一步優(yōu)化阻值的選取。

三、驅(qū)動(dòng)電阻的取值范圍和優(yōu)化

一般來說，MOSFET驅(qū)動(dòng)電阻的取值范圍在5~100歐姆之間。在這個(gè)范圍內(nèi)，如何進(jìn)一步優(yōu)化阻值的選取，需要綜合考慮以下幾個(gè)方面：

1. 損耗 ：驅(qū)動(dòng)電阻阻值越大，MOSFET開通關(guān)斷時(shí)間越長(zhǎng)，開關(guān)損耗就越大。因此，在保證驅(qū)動(dòng)電阻能提供足夠的阻尼、防止驅(qū)動(dòng)電流震蕩的前提下，驅(qū)動(dòng)電阻應(yīng)該越小越好。
2. 穩(wěn)定性 ：過小的驅(qū)動(dòng)電阻可能會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路不穩(wěn)定，產(chǎn)生振蕩等問題。因此，在選擇驅(qū)動(dòng)電阻時(shí)，還需要考慮電路的穩(wěn)定性。
3. 實(shí)際應(yīng)用 ：不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)驅(qū)動(dòng)電阻的要求也不同。例如，在高頻應(yīng)用中，需要選擇較小的驅(qū)動(dòng)電阻來減小開關(guān)損耗；而在需要較大驅(qū)動(dòng)電流的應(yīng)用中，則需要選擇較大的驅(qū)動(dòng)電阻來確保MOSFET能夠穩(wěn)定工作。

綜上所述，MOS驅(qū)動(dòng)電阻的選擇和計(jì)算需要綜合考慮多個(gè)因素，包括寄生電容、感抗、門檻電壓、開關(guān)損耗、穩(wěn)定性以及實(shí)際應(yīng)用需求等。通過合理的計(jì)算和優(yōu)化選擇，可以確保MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的穩(wěn)定性和效率。