Questions tagged «mosfet-driver»

接受小信号数字输入并产生适合驱动功率MOSFET栅极的高电流的电路。另请参见[gate-driving]标签。

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设计一个*线性* MOSFET驱动器级
我正在寻找可以放置在运算放大器和功率MOSFET之间的MOSFET驱动器电路，以将晶体管用作线性放大器（与开关相对）。 背景 我正在开发一种电子负载电路，该电路必须能够在大约1µs的时间内调整负载。最重要的步长很小，例如100mA，尽管一旦得出结论，我可能还希望获得2.5A / µs的大信号步长。它应能承受1至50V的电源，0至5A的电流，并且能够消耗约30W的功率。 这是当前电路的外观。自从出现在较早的问题中以来，我已经用能够找到的最小电容器件替换了MOSFET（IRF530N-> IRFZ24N），并在保持较高带宽的同时，又选择了宽摆率，高摆率运算放大器（LM358-> MC34072）在软糖地区。为了稳定起见，我目前在运算放大器上运行约4的增益，这使我获得了大约1MHz的带宽。以下是有兴趣的人的进一步背景。 问题 虽然电路的性能相当好，但现在的问题是，稳定性很不稳定：)它不会振荡或类似的东西，但是阶跃响应的范围可能从过阻尼（无过冲）到过阻尼（20％）过冲，三个颠簸），具体取决于要加载的信号源。较低的电压和电阻源是有问题的。 我的诊断是，MOSFET的增量输入电容既对负载源的电压敏感，又对任何源电阻产生的米勒效应都敏感，并且实际上会从运放的产生“ ”极与MOSFET 的源极相关相互作用。Ç 克一吨ë[RØ[RØR_oCG一个吨ëCG一种ŤËC_{gate} 我的解决方案策略是在运算放大器和MOSFET之间引入一个驱动器级，以向栅极电容提供低得多的输出阻抗（电阻），从而将漂移极驱动到无法达到的数十或数百MHz范围内造成任何伤害。 在网上搜索MOSFET驱动器电路时，我发现大多数情况是假设人们希望尽快“完全”打开或关闭MOSFET。在我的电路中，我想在其线性区域内调制 MOSFET。因此，我找不到所需的见解。 我的问题是：“哪种驱动器电路可能适合在其线性区域内调节MOSFET的电导率？” 我看到奥林·拉斯洛普（Olin Lathrop）在另一篇文章中提到，他会不时使用一个简单的发射器跟随器来进行类似的操作，但是该帖子是关于其他内容的，因此仅是提及。我模拟了在运算放大器和栅极之间添加一个发射极跟随器，它实际上为提升稳定性创造了奇迹。但是秋天全都陷入了困境，所以我认为这并不是我所希望的那么简单。 我倾向于认为我大致需要一个互补的BJT推挽放大器，但希望能够区分MOSFET驱动器。 您能勾勒出电路的粗略参数吗？ 有兴趣的进一步背景 该电路最初基于Jameco 2161107电子负载套件，最近已停产。现在，我的零件比原来的零件少了约6个：)。对于像我这样的人感兴趣的人，我当前的原型看起来像这样：) 电源（通常是被测电源）连接到正面的香蕉插孔/接线柱。PCB左侧的跳线选择内部或外部编程。左侧的旋钮是一个10圈电位器，允许选择0-3A之间的恒定负载。右侧的BNC允许使用任意波形将负载控制在1A / V的水平，例如，使用方波步进负载。两个浅蓝色电阻器组成反馈网络，并位于机加工的插座中，以便无需焊接即可更改增益。该单元当前由单个9V电池供电。 任何希望追踪我的学习脚步的人都会在这里找到我从其他成员那里获得的出色帮助： 在运算放大器输入之间添加电容器是否有用？ 计算栅极电阻值以增强有源区稳定性 如何测试运放的稳定性？ 为什么LTSpice不能预测这种运放振荡？ 从运算放大器的振荡频率可以推断出什么？ 为什么较小的步长显示更好的不稳定性？ 如何确定运算放大器的？[RØ[RØR_o 此肖特基二极管提供MOSFET瞬态保护吗？ 为什么在55°相位裕量下会有60％的过冲？ 如何测量栅极电容？ 令我惊讶的是，像这样的简单项目是如此丰富的学习动机。这给了我一个机会去研究很多主题，如果没有手头的具体目标，这些主题本来就很干燥：)
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驱动高感性负载会破坏mosfet驱动器
背景 我正在尝试使用点火线圈系统产生一些相对较高的电压（> 200KV）。这个问题只涉及该系统的一个阶段，我们试图使该阶段的发电量达到40-50KV。 最初，函数发生器用于直接驱动MOSFET，但关断时间非常慢（函数发生器的RC曲线）。接下来，构建了一个不错的图腾柱BJT驱动程序，该驱动程序工作正常，但在下降时间方面仍然存在一些问题（上升时间很棒）。因此，我们决定购买一堆MCP1402栅极驱动器。 这是原理图（C1是MCP1402的去耦电容，其物理位置靠近MCP1402）： 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 晶体管之初的目的是防止从我们的函数发生器中流出的负电压（很难配置且易于拧紧）到达MCP1402。由于这种粗略的安排，我们送入MCP1402的下降时间很长（1-2uS），但似乎存在内部滞后现象或防止其引起问题的原因。如果没有，而我实际上正在销毁驱动程序，请告诉我。数据表没有任何输入上升/下降时间参数。 这是物理布局： 蓝色的线连接到点火线圈，黑色的线连接到桌子上的接地条。顶部TO92是PNP，底部TO92是NPN。TO220是MOSFET。 实验 困扰该设计的问题一直是栅极线上的振铃和开关时间慢的结合。我们销毁了更多的MOSFET和图腾柱BJT。 MCP1402似乎已解决了一些问题：无振铃，快速下降时间；看起来很完美。这是未连接点火线圈的栅极线（在MOSFET栅极引脚的底部测量，绿色和白色电线插入上方）： 我以为那看起来不错，所以我插入了点火线圈。吐出了这个垃圾： 这不是我第一次在门口看到这个垃圾，但这是我第一次看到它。这些电压瞬变超过IRF840的最大Vgs。 题 捕获上述波形后，我迅速关闭了所有设备。点火线圈没有产生任何火花，告诉我MOSFET很难及时关断。我的想法是，门从振铃中自动触发并切断了我们的di / dt尖峰。 MOSFET的温度非常高，但是经过一点冷却后，用万用表检查了一下（栅极-源极与栅极-漏极之间的高阻抗，对栅极充电后的漏极-源极之间的低阻抗，对栅极放电后的漏极-源极之间的高阻抗） 。但是，驾驶员的车费却不及此。我卸下了MOSFET，只是在输出端盖了一个帽。驾驶员不再切换，只是变热了，所以我相信它会被破坏。 2 Ω2Ω2\Omega 到底是什么摧毁了驾驶员？我的想法是，大的栅极瞬态现象回到了栅极，并以某种方式超过了500mA的最大反向电流。 在驱动感性负载时，如何抑制这种振铃并保持其清洁？我的大门长约5厘米。我可以选择多种铁氧体，但老实说，我不想炸毁另一个栅极驱动器，直到有人可以向我解释为什么会发生这种情况。在将高感性负载连接到它之前，为什么不发生这种情况？ 点火线圈的初级线圈上没有反向二极管。这是一个有意识的决定，以避免限制我们的电压尖峰，但可能会误导您。是否将二极管的初级电压尖峰完全覆盖次级电压尖峰？如果没有，我很乐意将其放在上面，以避免需要更昂贵的1200V MOSFET。我们测得的漏极至源极电压峰值约为350V（约100nS分辨率），但栅极驱动器的速度较慢，因此di / dt较小。 我们提供可供选择的1200V IGBT（它们只是坐在我的桌子上）。它们会像驱动这种负载的MOSFET一样麻烦吗？飞兆半导体似乎建议使用这些。 编辑： 我刚刚进行了LTSpice仿真，将二极管放在初级上以保护MOSFET。事实证明，它破坏了电路的目的。这是将二极管跨初级连接之前（左）和之后（右）的模拟次级电压： 因此，看来我不能使用保护二极管。
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高端MOSFET驱动器的自举电路
我非常熟悉用于驱动N沟道高端MOSFET的MOSFET驱动器IC上的自举驱动器的操作。此站点和其他站点详尽介绍了基本操作。 我不了解高端驱动器电路本身。由于良好的驱动器会推拉大量电流，因此在IC中存在另一对晶体管以将VH引脚驱动为高电平或低电平是有意义的。我看过的几个数据表似乎表明它们使用P通道/ N通道对（或PNP / NPN）。除去IC芯片的结构，我可以想象电路看起来像这样： 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 似乎我们刚刚引入了递归问题。假设标记为“浮动”的节点可以是任意高电压，那么如何驱动M3和M4而不需要另一个驱动器来驱动该驱动器（依此类推）。这也假设高端驱动器最终由某种逻辑电平信号控制。 换句话说，给定任意高的浮动电压，如何通过来自芯片外的逻辑电平信号来激活M3和M4的推挽驱动？ 澄清点：我要问的特定问题仅与使用逻辑电平信号激活高端推挽自举驱动器有关。当高端电压相对较低时，我认为这是微不足道的。但是，一旦电压超过晶体管上的典型Vds和Vgs额定值，这将变得更加困难。我希望会涉及某种隔离电路。确切地说，电路是我的问题。 我认识到，如果M4是P沟道FET（或PNP），则无需其他自举电路。但是我在构想一个电路时会遇到麻烦，因为当外部晶体管来回切换时，该电路会为M4和M3生成正确的Vgs。 这是来自两个不同数据表的屏幕截图，显示了与我上面绘制的电路类似的电路。两者都不涉及“黑匣子”驱动器电路的任何细节。 从MIC4102YM： 还有FAN7380：
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MOSFET的BJT推挽
我正在寻找一种用分立元件驱动MOSFET的方法。实际上，我需要驱动一堆MOSFET，电流为100-150A。而且我想知道是否有可能不使用驱动IC，从而对功能进行更多控制，降低复杂性，降低成本。 我尝试了使用电阻器和电容器的不同布置。我正在使用示波器监视振铃，上升/下降时间等。 问题在于，一旦引入电阻器，上升/下降时间就会变得非常长。 输入信号的上升/下降时间仅为约8-10 ns。仅使用BJT，就可以在相似的上升/下降时间轻松复制信号。但是一旦引入了栅极电容，上升/下降时间就会变得更长，例如300-2000 ns。 因此，我一直在尝试不同的方法来减少上升/下降时间： 方法A：NPN + PNP（电压跟随器？从Vcc采购电流？） 我做了以下电路，但没有意识到栅极电压永远不会超过输入信号电压。 我需要栅极电压大于10V才能使Rdson最小化。 模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图 方法B：PNP + NPN 我尝试了不同的电阻器和电容器： 模拟该电路 但是我发现： 该电容器减少了上升振铃，但增加了下降振铃，并且时间=>移除 除R2和R3之外的所有电阻器均对上升/下降特性产生不利影响=>已移除 使用针对R2和R3的电位计，我发现最佳电阻为R3 = 4k和R2 = 1.5k。 上升时间490ns，下降时间255ns。 我有点担心栅极电压降得不够低，例如似乎保持在400mV左右。尽管似乎在250mV时读取了地线，但也许面包板很烂。当信号恒定为低（关）时，栅极电压应有多低以防止热量积聚？ 我想知道是否还有其他办法可以改善性能？ 改进电路： 模拟该电路 示波器： 注意：显然，输入信号是通过设置在示波器上反相的。我稍后会更新屏幕截图... 另外，我在以下屏幕截图中包括了PNP的基础。它应该看起来像这样吗？看起来有点时髦。 看来问题在于NPN保持接通状态，从而阻止了栅极充电。
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如何设计栅极电阻值？
这是我正在使用的驱动器IC（LM5112）的数据表。 以下是该模块的应用图。 基本上，这是用于MOSFET的GATE驱动器电路，以PDM信号作为输入。我正在寻找如何计算MOSFET输入电阻（R3）的值？ MOSFET输入电压（VDS）= 10V，所需的输出功率为200W。 问题： 1）如何计算MOSFET的输入电阻？ 2）有哪些因素影响MOSFET输入电阻的计算？ 3）如果电阻值改变（增加或减小），最大和最小电阻值将对电路产生什么影响？ 请让我知道是否需要任何进一步的信息。
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为什么图腾柱结构上不发生直通？
我正在设计BJT的图腾柱，以驱动MOSFET。我研究了几个在线示例，并根据对它们的了解建立了自己的电路。但是，有一个细节被我牢记。我想知道为什么在时钟脉冲的转变时间不直通发生在该电路中（例如，当）？换句话说，为什么在过渡期间两个BJT不能同时打开？Vclk=~6VVclk=~6VV_{clk} \tilde= 6V 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 仿真结果： （V tp和V gs重叠。）
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是什么导致我的MOSFET漏极电压下降的这种情况？
最终更新： 了解以前神秘的功率MOSFET开关波形摆动！@Mario在下面揭示了根本原因，这是所谓的VDMOS器件所特有的，它是IRF2805等许多功率MOSFET的典型代表。 更新： 找到了线索！:) @PeterSmith 在以下评论之一中提到了了解MOSFET数据表中栅极电荷规格的绝佳资源。 在第二段的第6页上，第二段末尾引用了v G D > 0 时变为常数（随V D S的变化而停止变化）的想法。，但让我开始思考v G D可能发生的情况：CGDCGDC_{GD}VDSVDSV_{DS}vGDvGDv_{GD}vGDvGDv_{GD} 事实证明，当上升至0V以上时，这是正确的。vGDvGDv_{GD} 因此，如果有人了解该驱动机制是什么，我认为那将是正确的答案:) 我正在仔细研究MOSFET的开关特性，这是我研究开关转换器的一部分。 我已经建立了一个非常简单的电路，如下所示： 在仿真中会产生以下MOSFET导通波形： 漏极电压下降约20％到Miller高原时，会出现拐点。 我建立了电路： 范围很好地证实了模拟： CgdCgdC_{gd} MOSFET方面经验丰富的人可以帮助我理解吗？
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为什么我的MOSFET驱动器在此H桥中烧断了？
我建立了一个分立的H桥电路，以运行一个强劲的12V挡风玻璃刮水器电动机。电路如下（编辑：此处查看较大的PDF，StackExchange似乎无法扩展图像）： RM：此处查看较大的imgur图像 -这些由系统保存，但仅以小尺寸显示。也可以通过“在新标签页中打开图像”进行访问 提起电路板，我从100％占空比（非PWM）模式开始，发现它可以工作，因此我开始对低端N沟道MOSFET之一进行PWM。这似乎还不错，尽管由于感应尖峰导致桥的PWM侧的高端肖特基产生明显的发热。 然后，我开始对高侧和低侧MOSFET进行PWM，以更有效地消除电感尖峰。这（也可能有过多的停滞时间）似乎运行良好，并且顶部二极管保持冷却。 但是，在使用开关运行了一段时间以改变实时占空比之后，我将速度从大约2降低了。从95％的占空比提高到25％，这是我之前做过的几次。但是，在这种情况下，突然出现突然的大电流汲取，并且TC4428A MOSFET驱动器烧断了。 这些是自爆的唯一元件-MOSFET本身很好，所以我排除了任何穿通布袋的可能性。到目前为止，我最好的解释是过量的感应反冲，或者（很可能）来自电动机的再生功率过慢，导致电源无法处理。TC4428A在电桥内具有最低的额定电压（18V，绝对最大22V），我认为电压上升得太快太快了。 我用一块老式的线性台式电源在该板的12V端供电，在该板和板之间有较长的引线。我认为这并不能真正消除电压上升。 对于MOSFET的动态负载，我认为TC4428A不会过载。我当时以相对较低的速度（约2.2kHz）进行PWM，而MOSFET本身的栅极总电荷并不特别高。它们似乎在运行期间保持凉爽，此外，尽管仅驱动器B被脉宽调制，但A和B驱动器还是自爆。 我的假设看起来合理吗？还有其他我应该看的地方吗？如果是这样，是否在电路板上随意散布一些坚固的TVS二极管（在电源输入上和电桥输出端子之间）是解决过压情况的合理方法？我不确定是否要切换到制动电阻器类型的设置（这只是一个“很小的” 2.5A左右的12V齿轮电动机...）。 更新： 我在12V电源端子（SMCJ16A）上放置了1500W TVS 。这似乎将制动期间的过压钳位到了20V以下（这显示了电源电压；在MOSFET栅极和0V之间看到了相同的波形）： 它不是很漂亮，并且可能仍然太高（SMCJ16A的钳位电压在最大电流为57A时为26V，而我们的TC4428A的绝对最大值为22V）。我已经订购了一些SMCJ13CA，并将在电源上放置一个，在电动机端子上放置一个。我担心，即使有了强大的1.5kW TVS，它也不会持久。您会发现它似乎在80ms左右的时间内保持钳位，这对于TVS来说是很长的时间。也就是说，它似乎保持凉爽。当然，在轴上有实际负载的情况下……也许我毕竟可能正在实施开关制动电阻器解决方案。
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PIC12F675 GP4不起作用
我正在为一个项目使用PIC12F675，除一件事情外，其他所有东西都工作正常。GP4不能用作数字IO。我已经看了很多配置和代码，但是找不到任何东西。 配置： #pragma config FOSC = INTRCCLK #pragma config WDTE = OFF #pragma config PWRTE = OFF #pragma config MCLRE = OFF #pragma config BOREN = ON #pragma config CP = OFF #pragma config CPD = OFF 码： #include <xc.h> #include <math.h> #include "config.h" #define _XTAL_FREQ 4000000 void delay(unsigned int …
9 pic  c  embedded  programming  audio  oscillator  spark  dc-dc-converter  boost  charge-pump  eagle  analog  battery-charging  failure  humidity  hard-drive  power-supply  battery-charging  charger  solar-energy  solar-charge-controller  pcb  eagle  arduino  voltage  power-supply  usb  charger  power-delivery  resistors  led-strip  series  usb  bootloader  transceiver  digital-logic  integrated-circuit  ram  transistors  led  raspberry-pi  driver  altium  usb  transceiver  piezoelectricity  adc  psoc  arduino  analog  pwm  raspberry-pi  converter  transformer  switch-mode-power-supply  power-electronics  dc-dc-converter  phase-shift  analog  comparator  phototransistor  safety  grounding  current  circuit-protection  rcd  batteries  current  battery-operated  power-consumption  power-electronics  bridge-rectifier  full-bridge  ethernet  resistance  mosfet  ltspice  mosfet-driver  ftdi  synchronous  fifo  microcontroller  avr  atmega  atmega328p  verilog  error  modelsim  power-supply  solar-cell  usb-pd  i2c  uart 
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MOSFET驱动器上逻辑GND /电源GND的正确连接方法
我正在尝试使用IR21844 mosfet驱动程序构建半桥，我已经阅读了数据表和设计技巧以及本论坛中的一些主题。我仍然无法获得的一件事是逻辑和电源之间的单独GND引脚。 我从一篇文章中说：“ IR21844具有两种不同的接地，一种用于逻辑，另一种用于电源。从理论上讲，它们被允许悬空5伏，从而在逻辑和电源之间提供了某种隔离。” 我还通过研究称为Vs下冲的deisgn技巧97-3第2页第4段来确认这一点。 设计技巧97-3 我知道应该连接2引脚Vss和Com（因为这是一个非隔离驱动器），但是如何以及在何处？ 我现在的建议是不要将它们连接至IC下的PCB，而应将Vss引脚连接至微控制器逻辑GND，并将Com引脚连接至较低的Mosfet源，并使2个GND在电池处汇合。 我附上我的示例电路原理图，该电路图已简化为仅显示必要的项目，请提供您的见解，如果我错了，请纠正我。 我也有疑问，是否如数据表所示，在引脚7（15v）和引脚3（Vss）之间是否需要电容器，但并没有解释。 IR21844数据表 提前致谢
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GaN脉冲操作
是否有人对微波GaN HEMT施加偏压和脉冲？我刚刚订购了10瓦S波段晶体管。我完全了解偏向测序。该应用是脉冲式的。我已经读过有关通过高侧开关对漏极施加脉冲以及通过捏紧栅极（Microsemi，Triquint等白皮书和博士学位论文辩护）来产生脉冲的知识。 有没有人尝试过任何一种方法。按重要性顺序：（1）上升/下降时间，（2）效率。我担心的不仅是串联电阻和漏极脉冲之间的无证影响。 我想要现实世界的经验。
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