積分器使用功率Mosfet的預(yù)防措施

問題:

在積分器(R2、C2和Q1)中使用功率Mosfet，如果不采取一些預(yù)防措施，可能會導(dǎo)致故障或?神秘?破壞，而且不總是重復(fù)。

例子:

在這個350W直線電機控制組件中，設(shè)計師希望通過在柵極和漏極之間插入電容耦合(C2)，使快速電壓漏極變化成為不可能。

這個組裝技巧的目的是迫使Mosfet成為導(dǎo)電的過電壓(即使低dV / dt)出現(xiàn)在流失,而不是使用組件的“崩潰”能力(期間需要的能量消散,過電壓的原因)。

運行風(fēng)險:

柵極和漏極之間的耦合是在相當(dāng)?shù)偷念l率，即高達10kHz。可以觀察到，從某些MHz，相位可以旋轉(zhuǎn)不止180°C,將一個系統(tǒng)在低頻(低頻)自然穩(wěn)定到一個高頻高壓級振蕩器(高頻)。這是由于一個事實,即線電感(L1)不是不再在高頻段,可以忽略不計,現(xiàn)代的場效應(yīng)管進行了優(yōu)化只在脈寬調(diào)制,因此更高的帶寬增益的產(chǎn)品,而不是在低頻電流放大器操作的應(yīng)用程序,就像在這里描述。

這種現(xiàn)象往往會對Mosfet造成破壞性的短期或長期，在生產(chǎn)線的最終測試，或在其最終使用環(huán)境。

破壞是由于觀測到的柵極信號振幅非常高(40 ~ 60Vpp)。

建議:

當(dāng)元件置于柵極和漏極之間時，減小其布線長度，增加?xùn)艠O電阻的值，以避免任何Mosfet自激振蕩風(fēng)險。

考慮到這個問題是由高頻調(diào)諧的寄生電路引起的，它只需要在這些高頻下有足夠的阻尼，以迫使高頻環(huán)路增益下降到一個不允許開始振蕩的值。

這是通過在寄生耦合電路中引入一個串聯(lián)阻尼電阻(R1)來實現(xiàn)的。

在前面的例子中，測試已經(jīng)表明，增加一個值為1 / 2歐姆就足夠了。仿真模型,給出一個寄生ESR 0.35歐姆的大柵極,約0.4歐姆之間的電容連接?xùn)艠O和流失,已經(jīng)決定供電一些保證金0603年通過添加10歐姆SMD系列電容器,但效果將被連接在同一串行Mosfet的大柵極。