完整的分立負載開關及熱插撥設計7個步驟-電源管理-電子元件技術網

你的位置：首頁 > 電源管理 > 正文

完整的分立負載開關及熱插撥設計7個步驟

發布時間：2019-02-12 責任編輯：xueqi

【導讀】完整的分立負載開關及熱插撥外圍電路，包括如下元件：G極電阻總和RG及其並聯快關斷二極管D1；功率MOSFET的G、S外加電容CGS1；G、D外加電容CGD1和電阻RGD。以下將介紹分立負載開關及熱插撥設計的7個步驟。

RG為G極電阻總和，包括功率MOSFET內部電阻，驅動芯片上拉電阻，外加串聯電阻RG1。

圖1：負載開關和熱插撥完整外圍電路

其中，D1、CGD1和RGD為可選元件，根據電路設計要求決定是否需要外加。

分立負載開關和熱插撥的外圍電路設計步驟如下：

1、初步選取功率MOSFET

初步選取功率MOSFET的參數包括電壓、導通電阻和封裝：

（1）根據輸入電壓選取功率MOSFET的耐壓

（2）根據係統設計的要求選取相應的封裝

（3）根據穩定工作的損耗限製，選取功率MOSFET的導通電阻

（4）根據功率MOSFET在線性區工作的時間和最大電流，選取安全工作區SOA滿足要求的功率MOSFET

2、選取外加電容CGD1

根據輸出電壓上電時間控製精度的要求，確定是否需要外加電容CGD1。如果需要外加電容CGD1，設定外加電容CGD1的值：

CGD1>10Crss

由此選取相應的標準電容值。

3、選取G極外加的電阻RG1

米勒平台區這個階段的時間也就是dV/dt的時間，柵極電壓恒定，流過柵極電阻RG的電流等於流過電容CGD1的電流。根據係統要求的輸出電壓的上電時間Ton、輸出電壓Vo、CGD1、VCC和VGP已知，由下麵公式計算G極串聯總電阻RG：

其中，dVDS/dt=Vo/Ton

圖2：熱插撥起動波形

例如：通信係統-48V的熱插撥，要求軟起動的時間為15mS，那麼：

如果沒有外加電容CGD1，公式中的CGD1就使用Crss代替，Crss隨電壓變化，因此最好使用QGD來計算。由RG可以得到G極額外串聯的電阻RG1的值，選取相應的標準電阻值。

4、選取外加電容CGS1

根據係統浪湧電流和di/dt的要求，使用上麵公式就可以求出外加的電容CGS1，由此選取相應的標準電容值。不同的CGS1值可以改變過衝的峰值浪湧電流的大小。

5、選取是外加RGD的阻值

根據測試的實際情況，確定電路是否有振蕩或功率MOSFET是否有誤導通。如果有振蕩或誤導通，就需要外加RGD。CGD1串聯電阻RGD通常選取較小的值，RG>>RGD，阻值取值範圍：RGD=1-50mOhm。

功率MOSFET的跨導大，開通過程中，VGS較小的變化都會導致ID急劇的變化，進而導致VDS急劇的變化，瞬態過程中柵極電壓容易產生振蕩。串聯電阻RGD可以抑製回路的瞬態高頻電流，形成阻尼振蕩從而抑止柵極的高頻振蕩，減小振蕩的幅度。

關斷過程中，高的dVDS/dt通過CGD1耦合到柵極形成瞬態的尖峰電壓，如果此尖峰電壓大於功率MOSFET的閾值電壓，會誤導通功率MOSFET，串聯電阻RGD可以減小功率MOSFET的誤導通。

6、選取G極的快關斷二極管

根據係統要求，如果需要功率MOSFET快速關斷，可以在G極外加電阻的兩端關聯二極管D1；如果功率MOSFET不需要快速關斷，可以不加這個二極管。

7、校核和測量電路

根據所選取的標稱元件值，調試電路，校核所有參數是否滿足係統要求，同時校核功率MOSFET安全工作區SOA的裕量，保證係統的安全。如果不滿足，就要對參數進行調整，然後重複上述步驟2-步驟7。

來源：鬆哥電源
作者：劉鬆

要采購開關麼，點這裏了解一下價格!

上一篇：實例分享：關於短路保護的三極管詳解

下一篇：EMC濾波器應用於變頻器中有哪些好處？

特別推薦

技術文章更多>>

技術白皮書下載更多>>

熱門搜索

友情鏈接(QQ：317243736)

我愛方案網 ICGOO元器件商城創芯在線檢測芯片查詢天天IC網電子產品世界無線通信模塊控製工程網電子開發網電子技術應用與非網世紀電源網 21ic電子技術資料下載電源網電子發燒友網中電網中國工業電器網連接器礦山設備網工博士智慧農業工業路由器天工網乾坤芯電子元器件采購網亞馬遜KOL 聚合物鋰電池工業自動化設備企業查詢工業路由器元器件商城連接器 USB中文網今日招標網塑料機械網農業機械中國IT產經新聞網高低溫試驗箱

關閉

關閉