请教下，MOS管的开关频率怎么算的呢？

sky999

请教下，MOS管的开关频率怎么算的呢？ [复制链接]

 

请教下，MOS管的开关频率怎么算的呢？比如下图，光耦是521，MOS管是3205，这个图最高开关频率是多少？

maychang

TLP521是比较慢的光耦：

按照上面图片中参数，在25kHz时光耦输出已经没有平顶，将成为三角波。

按照楼主电原理图中参数，光耦动作更慢。

sky999

maychang 发表于 2019-9-23 07:40 TLP521是比较慢的光耦： 按照上面图片中参数，在25kHz时光耦输出已经没有平顶，将成为三角波。 按照 ...

你好，我主要不是想问光耦的开关速度，是想问MOS管的开关速度是不是跟那个栅极电阻有关系，假设光耦那边输出20KHZ的开关速度，照这个图，MOS管的开关速度可以到多少？

maychang

sky999 发表于 2019-9-23 20:21 你好，我主要不是想问光耦的开关速度，是想问MOS管的开关速度是不是跟那个栅极电阻有关系，假设光耦那边 ...

“照这个图，MOS管的开关速度可以到多少？”

相当低。

MOS管门极与源极之间是个电容，门极与漏极之间也是个电容。图中可见MOS管源极接地，那么该管必是漏极输出。这种情况下会产生米勒效应，使得从门极向MOS管看进去的电容增加很多(功率MOS管手册中都有门极一次充电需要多少电荷这个参数)。门极看进去的电容(输入电容加米勒电容)充电靠ZR1，放电靠MR1，这两个电阻都相当大，致使充电放电速度都很慢，放电尤甚。

maychang

sky999 发表于 2019-9-23 20:21 你好，我主要不是想问光耦的开关速度，是想问MOS管的开关速度是不是跟那个栅极电阻有关系，假设光耦那边 ...

“照这个图，MOS管的开关速度可以到多少？”

估计最多工作到数kHz。这与管子型号有关。

maychang

sky999 发表于 2019-9-23 20:21 你好，我主要不是想问光耦的开关速度，是想问MOS管的开关速度是不是跟那个栅极电阻有关系，假设光耦那边 ...

通常，功率MOS管工作于较高开关频率，都需要专门的驱动电路芯片。虽然MOS管门极平均电流(电容的充电放电电流)仅数mA，但驱动芯片的输出电流却往往可以达到数百mA，甚至1A以上。

sky999

maychang 发表于 2019-9-23 20:43 “照这个图，MOS管的开关速度可以到多少？” 相当低。 MOS管门极与源极之间是个电容，门 ...

非常谢谢你，说得这么详细，管子是IRF3205，门极一次充电需要多少电荷这个参数是哪一项呢？手册里面有很多项时间参数，如转换延时时间，上升时间，下降时间等，这些都有关系吗？

maychang

sky999 发表于 2019-9-25 21:30 非常谢谢你，说得这么详细，管子是IRF3205，门极一次充电需要多少电荷这个参数是哪一项呢？手册里面有很 ...

“门极一次充电需要多少电荷这个参数是哪一项呢？”

我没有查IRF3205的资料。下面图片是IRF840参数截图。各型号功率MOS的这项参数当然各不相同，但不会差到数量级上。

 

maychang

sky999 发表于 2019-9-25 21:30 非常谢谢你，说得这么详细，管子是IRF3205，门极一次充电需要多少电荷这个参数是哪一项呢？手册里面有很 ...

以IRF840的参数计算，假定门极电压10V，那么电容量为63nC/10V=6.3nF。与10千欧放电电阻时间常数为63us。但是，不是经过一个时间常数之后MOS管就关断了，而是门极电压下降到Vg(th)以下MOS管才会关断。这段时间与MOS管型号有关，与门极充电达到的电压有关(实际上门极电容并不是线性电容)，不太准确的估计，可以把门极电容放电时间估计为63us的2倍，即0.12ms。MOS管门极充电电阻较小(首帖图中为3千欧)，估计充电时间为0.06ms。那么充电放电时间一共是0.18ms。该MOS管在此电路中最大开关工作频率为5.5kHz。

maychang

sky999 发表于 2019-9-25 21:30 非常谢谢你，说得这么详细，管子是IRF3205，门极一次充电需要多少电荷这个参数是哪一项呢？手册里面有很 ...

实际上，工作于5.5kHz时，漏极电流已经是锯齿波，即漏极电流没有平顶部分也没有平底部分。此时很难说是开关状态工作了。通常，开关工作要求电流上升时间和下降时间小于开关频率的10％，这样才可以称为开关工作。

maychang

sky999 发表于 2019-9-25 21:30 非常谢谢你，说得这么详细，管子是IRF3205，门极一次充电需要多少电荷这个参数是哪一项呢？手册里面有很 ...

“手册里面有很多项时间参数，如转换延时时间，上升时间，下降时间等，这些都有关系吗？”

当然有关系。但仔细看看这些时间参数(8楼图中都有)，仅仅是十几ns到几十ns，和你的120us至少要小两个数量级，完全可以忽略。

这些上升时间、下降时间等等，只有在开关工作频率达到上百kHz时才需要仔细考虑。

sky999

maychang 发表于 2019-9-26 10:29 以IRF840的参数计算，假定门极电压10V，那么电容量为63nC/10V=6.3nF。与10千欧放电电阻时间常数为63us。 ...

那3205是146nC，假设门极电压20V，146/20=7.3，放电电阻时间常数为73us，当门极电压下降到Vg(th)以下，MOS管才会关断，意思是不是假设门极电压最低是2V，MOS管到了2V以下之后，还要经过73us才会关断？但是为什么3K的电阻充电时间是0.06ms?这个怎么得到的？

sky999

maychang 发表于 2019-9-26 10:32 实际上，工作于5.5kHz时，漏极电流已经是锯齿波，即漏极电流没有平顶部分也没有平底部分。此时很难说是开 ...

开关工作要求电流上升时间和下降时间小于开关频率的10％，这里指的上升下降时间，指的是漏极的输入信号吗？是不是可以这样理解，假设管子的最大工作速度是10KHZ，则工作在9KHZ以内才算开关工作？

sky999

maychang 发表于 2019-9-26 10:36 “手册里面有很多项时间参数，如转换延时时间，上升时间，下降时间等，这些都有关系吗？” ...

了解了，顺便问下，VGS的开启电压一般是2V-4V，完全导通是要10V以上，而VGS最大输入电压一般是±20V，那为什么某宝上面买的一些模块，他们的VGS用24V做控制信号，管子却没事？而且我的模块是几年前买的，现在去看还有卖，电路依旧是24V做VGS，栅极没有充电电阻，只有1个10K放电电阻，为什么也可以用呢？

sky999

顶起来！！！！！