[导读]完整的分立负载开关及热插拨外围电路,如图1所示,包括如下元件:(1)G极电阻总和RG及其并联快关断二极管D1(2)功率MOSFET的G、S外加电容CGS1(3)G、D外加电容CGD1和电阻RGDRG为G极电阻总和,包括功率MOSFET内部电阻,驱动芯片上拉电阻,外加串联电...
完整的分立负载开关及热插拨外围电路,如图1所示,包括如下元件:
(1)G极电阻总和RG及其并联快关断二极管D1
(2)功率MOSFET的G、S外加电容CGS1
(3)G、D外加电容CGD1和电阻RGD
RG为G极电阻总和,包括功率MOSFET内部电阻,驱动芯片上拉电阻,外加串联电阻RG1。图1:负载开关和热插拨完整外围电路
其中,D1、CGD1和RGD为可选元件,根据电路设计要求决定是否需要外加。
分立负载开关和热插拨的外围电路设计步骤如下:
1、初步选取功率MOSFET
初步选取功率MOSFET的参数包括电压、导通电阻和封装:(1)根据输入电压选取功率MOSFET的耐压(2)根据系统设计的要求选取相应的封装(3)根据稳定工作的损耗限制,选取功率MOSFET的导通电阻(4)根据功率MOSFET在线性区工作的时间和最大电流,选取安全工作区SOA满足要求的功率MOSFET
2、选取外加电容CGD1
根据输出电压上电时间控制精度的要求,确定是否需要外加电容CGD1。如果需要外加电容CGD1,设定外加电容CGD1的值:
CGD1>10Crss
由此选取相应的标准电容值。
3、选取G极外加的电阻RG1
米勒平台区这个阶段的时间也就是dV/dt的时间,栅极电压恒定,流过栅极电阻RG的电流等于流过电容CGD1的电流。根据系统要求的输出电压的上电时间Ton、输出电压Vo、CGD1、VCC和VGP已知,由下面公式计算G极串联总电阻RG:其中,dVDS/dt=Vo/Ton
图2:热插拨起动波形
例如:通信系统-48V的热插拨,要求软起动的时间为15mS,那么:dVDS/dt=Vo/dt=48V/15mS=3.2V/mS
如果没有外加电容CGD1,公式中的CGD1就使用Crss代替,Crss随电压变化,因此最好使用QGD来计算。由RG可以得到G极额外串联的电阻RG1的值,选取相应的标准电阻值。
4、选取外加电容CGS1
开通过程中,阶段1和阶段2的VGS的电压公式相同:阶段1结束的时刻为:阶段1的时间为:阶段2结束的时刻为:阶段2的时间,也就是di/dt的控制时间,这段时间为:
根据系统浪涌电流和di/dt的要求,使用上面公式就可以求出外加的电容CGS1,由此选取相应的标准电容值。不同的CGS1值可以改变过冲的峰值浪涌电流的大小。
5、选取是外加RGD的阻值
根据测试的实际情况,确定电路是否有振荡或功率MOSFET是否有误导通。如果有振荡或误导通,就需要外加RGD。CGD1串联电阻RGD通常选取较小的值,RG>>RGD,阻值取值范围:RGD=1-50mOhm。
功率MOSFET的跨导大,开通过程中,VGS较小的变化都会导致ID急剧的变化,进而导致VDS急剧的变化,瞬态过程中栅极电压容易产生振荡。串联电阻RGD可以抑制回路的瞬态高频电流,形成阻尼振荡从而抑止栅极的高频振荡,减小振荡的幅度。
关断过程中,高的dVDS/dt通过CGD1耦合到栅极形成瞬态的尖峰电压,如果此尖峰电压大于功率MOSFET的阈值电压,会误导通功率MOSFET,串联电阻RGD可以减小功率MOSFET的误导通。
6、选取G极的快关断二极管
根据系统要求,如果需要功率MOSFET快速关断,可以在G极外加电阻的两端关联二极管D1;如果功率MOSFET不需要快速关断,可以不加这个二极管。
7、校核和测量电路
根据所选取的标称元件值,调试电路,校核所有参数是否满足系统要求,同时校核功率MOSFET安全工作区SOA的裕量,保证系统的安全。如果不满足,就要对参数进行调整,然后重复上述步骤2-步骤7。
本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
直流稳压电源能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源,当交流供电电源的电压或负载电阻变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。
关键字:
线性
直流
稳压电源
罗克韦尔自动化再度亮相第五届中国国际进口博览会技术装备展区4.1展馆B4-02展台,并正式向公众发布其与多个先锋合作伙伴发起的开放型非盈利组织“智能运维Rockii联盟”。智能运维Rockii联盟是罗克韦尔自动化继推出连...
关键字:
自动化
智能运维
CK
线性
(全球TMT2022年8月26日讯)创客贴在企业成立8周年之际发布全新品牌LOGO。新标识延续蓝色主调,将标准色由平静的天蓝色,升级为更加明亮且富于电子科技感的钴蓝色。全新定义的品牌主题色"创客蓝"蕴含更充沛的活力与想...
关键字:
创客
GO
电子
线性
伦敦2022年8月2日 /美通社/ -- Omdia的新研究显示,非线性观看在美国、欧洲和澳大利亚电视用户的日常观看习惯中继续占据更大的霸权地位,在线长视频和社交媒体视频观看超越了上一年观看时间的繁荣增长。 2021年...
关键字:
线性
DISCOVERY
FACEBOOK
MOUNT
(全球TMT2022年8月2日讯)Omdia的新研究显示,非线性观看在美国、欧洲和澳大利亚电视用户的日常观看习惯中继续占据更大的霸权地位,在线长视频和社交媒体视频观看超越了上一年观看时间的繁荣增长。 2021年各...
关键字:
PRIME
线性
DISCOVERY
FACEBOOK
(全球TMT2022年7月1日讯)继去年6月获得8000万人民币A轮融资后,仅仅不到一年时间,营销科技公司径硕科技JINGdigital(以下简称径硕科技)日前再次宣布完成A+轮5000万人民币融资,两轮融资金额总计人...
关键字:
TE
线性
DIGITAL
中继
上海2022年7月1日 /美通社/ -- 继去年6月获得8000万人民币A轮融资后,仅仅不到一年时间,营销科技公司径硕科技JINGdigital(以下简称径硕科技)日前再次宣布完成A+轮5000万人民币融资,两轮融资金额...
关键字:
TE
自动化
数字化
线性
MDT 的新型集成式 TMR 传感器可经工厂校准实现性能指标的高度一致性和卓越的温度稳定性,从而为大批量和高性能工业传感器产品的快速上市创造了捷径 加利福尼亚州圣...
关键字:
线性
编程
电流检测
磁场传感器
(全球TMT2022年6月27日讯)多维科技有限公司推出了专为电流检测,位置感应和其他高性能工业磁传感器应用而设计的 TMR2623 线性磁场传感器。TMR2623 带有内置可编程信号调理电路,支持对性能参数的工厂校准...
关键字:
DCS
线性
编程
磁场传感器
(全球TMT2022年6月27日讯)隧道磁阻 (TMR) 磁传感器领先供应商多维科技有限公司 (MultiDimension Technology Co., Ltd., MDT) 日前推出了专为电流检测,位置...
关键字:
线性
编程
磁场传感器
BSP
栅极控制块或电平转换块控制 MOSFET 的 V G 以将其打开或关闭。门控的输出直接由它从输入逻辑块接收的输入 决定。
在导通期间,栅极控制的主要任务是对 EN 进行电平转换,以产生高(N 沟道)或低(P 沟道)...
关键字:
FET
负载开关
高端负载开关及其操作仍然是许多工程师和设计师的热门选择,适用于电池供电的便携式设备,例如功能丰富的手机、移动GPS设备和消费娱乐小工具。本文采用一种易于理解且非数学的方法来解释基于 MOSFET 的高侧负载开关的各个方面...
关键字:
FET
负载开关
乍看上去负载开关有多种形式,包括可以用电路的板载逻辑驱动的分立 MOSFET;栅极驱动 IC 与分立 FET 相结合;以及集成控制器、栅极驱动和功率 MOS 器件。
PMOS 器件的高边开关比 NMOS 器件更容易,尽...
关键字:
负载开关
电源
On Semiconductor 提供的 P 沟道 MOSFET 在电气上类似于 International Rectifier 和 Fairchild Semiconductor 的部件,但安装在公司的无引线 Chip...
关键字:
负载开关
电源设计
具有集成功率 FET 的单芯片驱动器提供多种辅助功能,例如固定或可变压摆率控制、过流保护和欠压锁定。这些所谓的智能开关通常安装在比单独的 FET 稍大的封装中,如果我们使用分立器件实现它们,它们提供的功能往往是“部分”的...
关键字:
负载开关
电源设计
(全球TMT2022年5月21日讯)江苏省血液研究所(简称,血研所)采用浪潮分布式存储AS13000搭建了血液病检测平台,支撑了前端的基因检测业务,并依靠方案的高可靠、高可用、易扩容等特点,保障血研所业务高效运行并满足...
关键字:
分布式
节点
SSD
线性
MOSFET 被用作负载开关的次数超过了在任何其他应用中的使用量,一次数量为数亿个。我可能应该从我在这里定义“负载开关”的确切方式开始。为了这篇文章的缘故,考虑负载开关任何小信号 FET,其在系统中的唯一功能是将一些低电...
关键字:
负载开关
MOSFET