前面的文章讲述过基于功率MOSFET的漏极特性理解其开关过程，也讨论过开关电源的PWM及控制芯片内部的图腾驱动器的特性和栅极电荷的特性，基于上面的这些理论知识，就可以估算功率MOSFET在开关过程中的开关损耗。 开关损耗内容将分成二次分别讲述开通过程和开通损耗，以及关断过程和和关断损耗。 功率MOSFET及驱动的等效电路图如图1所示，RG1为功率MOSFET外部串联的栅极电阻，RG2为功率MOSFET内部的栅极电阻，RG=RUp+RG1+RG2为G极串联的总驱动电阻。  图1：功率MOSFET驱动等效电路实际的应用中功率MOSFET所接的负载大多为感性负载，感性负载等效为电流源，因此功率MOSFET的开关过程基于电流源来讨论。
当驱动信号加在功率MOSFET的栅极时，开通过程分为4个模式（阶段），其等效电路如图2所示。   图2：功率MOSFET开通过程 图3：功率MOSFET开通波形(1) 模式M1：t0-t1起始状态从t0时刻开始，当驱动电压信号通过电阻加在功率MOSFET的栅极G时，驱动电压对G极的电容充电，G极电压成指数上升。
MOSFET的漏极和源极所加的电压VDS为电源电压VDD，漏极电流ID≈0A。 当VGS电压达到阈值电压VTH后，此阶段结束，对应时刻为t1，如图2(a)和图3所示。  当ID的电流达到电流源的电流值Io、也就是系统的最大电流时，VGS电压也上升到米勒平台电压VGP，此阶段结束，对应时刻为t2。
在整个时间段t1~t2过程中，VDS保持电源电压VDD不变，如图2(b)和图3所示。  (3) 模式t2-t3在t2时刻，VGS电压上升到米勒平台电压VGP，ID电流也上升到系统电流最大值。
由于ID的电流不再增加，那么VGS的电压就要维持不变，而驱动回路仍然提供着驱动的电流，试图迫使VGS的电压上升，那么只有VDS的电压开始变化，也就是VDS从VDD电压开始下降，产生dV/dT的变化，在米勒电容Crss上产生抽取电流，从而保证VGS的电压不会增加。 ICrss = Crss· dVDS/dTVDS的变化将驱动回路的电流全部抽走，从Crss流过，CGS没有充电的电流，驱动电流全部流向Crss，VGS的电压就不再变化，保持不变。 在整个时间段t2~t3内，器件工作在稳定的恒流区，VGS电压保持恒定VGP不变，ID电流保持恒定，VGS电压保持一个平台区，形成有名的米勒平台，如图2b(c)和图3所示，则有： 随着VDS电压不断降低，Crss的电荷被清除，当VDS电压降到最小值后不再变化，此阶段结束，对应时刻为t3。 (4) 模式t3-t4在t3时刻，VDS电压降到最小值不再改变，所以dVDS/dT为0，dVDS/dT不再通过Crss产生抽取电流，于是驱动电路的电流将继续同时给CGS和Crss充电，如图2(d)和图3所示，VGS的电压按指数关系上升，和阶段1、2类似，直到VGS电压达到最高的驱动VCC，整个开通的过程结束。 通过图3的波形可以看到，在整个开通过程的4个阶段：t0-t1、t1-t2、t2-t3和t3-t4，t0-t1阶段，ID的电流基本上为0，没有损耗。 t3-t4完全开通，只有导通电阻产生的导通损耗，没有开关损耗。 t1-t2、t2-t3二个阶段，电流和电压产生重叠交越区，因此产生开关损耗。 同时，t1-t2和t2-t3二个阶段工作于线性区，因此功率MOSFET的开通过程中，跨越线性区是产生开关损耗的最根本的原因。  这表明：米勒平台时间在开通损耗中占主导地位，这也是为什么在选择功率MOSFET的时候，如果关注开关损耗，那么就应该关注Crss或QGD，而不仅仅是Ciss和QG。
 图4：功率MOSFET开通损耗开通损耗没有考虑在开通过程中，Coss的放电产生的损耗，低压的应用Coss放电产生的损耗可以忽略，而高压的应用中，Coss放电产生的损耗甚至比上面的开通损耗还要大，因此在重点校核。
超越边沿触发：如何使用示波器触发进行调试简介 示波器是电气工程师的基础仪器，但我经常发现有些工程师不能有效地使用其触发功能。触发常被认为非常复杂，现在存在这样一种趋势，即如果有任何问题，直接到实验室去求助专家来帮助设置触发。本文的目的在于帮 甚于ARM和FPGA的全彩独立视频LED系统目前，显示屏按数据的传输方式主要有两类:一类是采用与计算机显示同一内容的实时视频屏;另一类为通过USB、以太网等通信手段把显示内容发给显示屏的独立视频源显示屏，若采用无线通信方式，还可以随时更新显示内 电源被拉低？我在某宝买个语音模块 调试时发现喇叭有杂音，接示波器看喇叭说话时5V电源有杂波，应该是不是电源的问题，是直流电源供的电。请问像这种电压被拉低的情况我该怎么滤掉？
|
在线客服1号