如何用最小的代價降低MOS的失效率?
發布時間:2016-01-06 責任編輯:susan
【導讀】在高端MOS的柵極驅動電路中,自舉電路因技術簡單、成本低廉得到了廣泛的應用。然而在實際應用中,MOS常莫名其妙的失效,有時還伴隨著驅動IC的損壞。如何破?一個合適的電阻就可搞定問題。
問題分析

上圖為典型的半橋自舉驅動電路,由於寄生電感的存在,在高端MOS關閉後,低端MOS的體二極管鉗位之前,寄生電感通過低端二極管進行續流,導致VS端(duan)產(chan)生(sheng)負(fu)壓(ya),且(qie)負(fu)壓(ya)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)寄(ji)生(sheng)電(dian)感(gan)與(yu)成(cheng)正(zheng)比(bi)關(guan)係(xi)。該(gai)負(fu)壓(ya)會(hui)把(ba)驅(qu)動(dong)的(de)電(dian)位(wei)拉(la)到(dao)負(fu)電(dian)位(wei),導(dao)致(zhi)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)異(yi)常(chang),還(hai)可(ke)能(neng)讓(rang)自(zi)舉(ju)電(dian)容(rong)過(guo)充(chong)電(dian)導(dao)致(zhi)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)或(huo)者(zhe)柵(zha)極(ji)損(sun)壞(huai)。由(you)於(yu)IC的驅動端通常都有寄生二極管,當瞬間的大電流流過驅動口的二極管時,很可能引發寄生SCR閉鎖效應,導致驅動電路徹底損壞。
解決方法

如上圖所示,在自舉驅動芯片VS端與Q1的源極之間增加一個電阻Rvs,該電阻不僅是自舉限流電阻,同時還是導通電阻和關斷電阻。由於占空比受自舉電容影響,該電阻值一般不能取得較大,推薦值為3~10Ω較為適宜。電阻和自舉電容的容值與其充電時間可以由以下公式得出:

其中C是自舉電容容值,D為最大占空比。
下圖的PV係列光伏電源,內部的MOS驅動技術就幫助此款產品解決了很多高端MOS的疑難怪症,最終成就了產品的高可靠性。200~1200VDC超寬輸入電壓範圍,長壽命、高效率、低紋波噪聲、高可靠性等特點。

其它注意事項
對於減小高端MOS驅動的寄生振蕩,除通過增加驅動端的電阻發揮作用外,在印製電路板的設計中,還可注意以下一些細節,將寄生振蕩降到最低。如:自舉二極管應緊靠自舉電容,功率布線盡量短且走線圓滑,直插器件應緊貼PCB以減小寄生電感等。怎麼樣?趕快試試吧!
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