250W级功率MOSFET的门驱动电路

出处:tyw 发布于:2008-09-10 16:01:42

  前面实验的功率MOSFET是漏极损耗15OW的器件。下面,针对大容量的功率MOSFET进行实验。

  这里,使用2SK1522(PD=250W、VDs=50OV、IDS=50A、Ciss=87OOpF、Crs=235pF、RON=0. 11Ωmax;日立制造),门极输入电容是2SK1379的几倍。

  实验电路中为观测门极电流IG及漏极电流ID的波形,夹紧探头(图1、照片2)。负载电阻因绕线系统中的电阻器可能会产生阻抗振荡,所以并联连接8个3W、200Ω的氧化金属薄膜电阻,当用于开关的输人占空比极小不能测定时就会发热.

功率MOSFET的开关特性测定电路

  图1 250W功率MOSFET的开关特性测定电路

功率MOSFET的特性测定电路

  图2 功率MOSFET的特性测定电路

  观察驱动电路的特性之前,使用脉冲发生器,研究对门极电阻RG的开关的依赖性。

  图1是测试电路中,RG=100Ω(脉冲发生器的终端电阻为50Ω)时的门极一源极间电压VGS、漏极-源极间电压VDS的开关波形。这里为进行直观的比较,实验电路的测定条件固定(脉冲幅度1Oμs、时间轴2.5μs/p)。

  从波形图可知,VGS波形上升很快,高速时FET为ON。VDS形在VGS的OFF后延迟1.2μS才OFF。此时间称为关闭延迟OFF,是高频开关电路中重要的因素。

  图3是RG=100Ω时的开关波形。大致的样子发生了变化。ON时由于通过信号源阻抗对MOSFET的门输人电容进行充放电,所以ON时的延迟时间tdON变长。饱和时的vGS波形的上升变慢,OFF的延迟也变得相当大。漏极电压的(ch2 Fall)、tr(ch2, Rise)在图面的右上方表示。

开关栅极波形和输出电压波形

  图3 由2SK1522组成的开关栅极波形和输出电压波形

  从以上实验可知,功率MOSFET进行高速开关时,应尽量用低电阻驱动。另外,tdOFF比tdON的延迟与R,有关,应降低驱动电路OFF时的电阻。
  


  
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