功率mosfet驱动保护电路设计与应用new

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1、第>e卷第4期电力电子技术f"[@>eMH"@4788D年7月O"#P%*[PWY%"KJWZ)Pa%XS%M788D功率#$%&’(驱动保护电路设计与应用田颖!陈培红!聂圣芳!卢青春（清华大学，北京488823）摘要!分析了对功率&-.)*+器件的设计要求；设计了基于*01234驱动模块的功率&-.)*+驱动保护电路。该电路具有结构简单，实用性强，响应速度快等特点。在电涡流测功机励磁线圈驱动电路中的实际应用证明，该电路驱动能力及保护功能效果良好。关键词!模块；驱动电路;功率金属氧化物场效应晶体管；保护电

2、路中图分类号!+&>2?@4文献标识码!A文章编号!4888B4880C788DE84B88F>B87*+,-./0/12334-506-7/7897:+;#$%&’(*;-<+0/19;76+56-7/=-;5>-6?0,+17/’@ABC!+GAHIJKLM=N*HOPJ!Q"KLMHG*.QPKL!RSKLMTUVJKL!WQXK（$%"&’()*+&",-.%"#/M0-"1"&’488823M2("&*）2?,6;056D/QPSXYQ"%ZSKS[]PYQP:PZJLK%P^XPZY"R_"#

3、P%&-()*+:P‘JWP@-KYQPaSZJZ"RYQPSKS[ZJZYQP_"#P%&-.)*+:%J‘PSK:_%"YPWYJ"KWJ%WXJYaSZP:"K*01234#SZ:PZJLKP:@+QPWJ%WXJYZ#SZWQS%SWYP%J]P:aZJb_[PZY%XWYX%PM#P[[S__[JWSYJ"KSK:^XJWc%PZ_"KZP@GYZ_%SWYJWS[S__[JWSYJ"KY"YQPPdWJYSYJ"K#JK:JKL:%J‘PWJ%WXJY"RP::WX%%PKY:KSb"b

4、PYP%_%"‘P:YQSYYQP:%J‘PWS_SaJ[JYSK:_%"YPWYJKLRXKWYJ"KSWQJP‘PZ#P[[%PZX[YZ@E+F:7;1,Db":X[P5:%J‘PWJ%WXJYG_"#P%,-.)*/5_%"YPWYJ"KWJ%WXJY!引言栅!源间的阻抗过高，则漏!源间电压的突变会通过功率场效应晶体管（!"#$%&’()*+）是一种多极间电容耦合到栅极而产生相当高的栅!源尖峰电数载流子导电的单极型电压控制器件，具有开关速压。这一电压会使栅!源氧化层击穿，造成永久性损度快、高频性能

5、好、输入阻抗高、驱动功率小和无二坏。如果是正方向的!6.瞬态电压，还会引起器件的次击穿问题等显著特点，在各类中小功率开关电路误导通，导致该器件或电路其它器件产生瞬态电流中应用极为广泛。本文介绍了功率,-.)*/驱动保过载。解决的办法是适当降低栅极驱动电路的阻抗，护电路的设计方案，它以*01234驱动模块为核心，在栅!源间并接阻尼电阻，或并接约789的齐纳二极增加了吸收电路和过流信号锁定电路等，该设计使管，尤其要防止栅极开路工作5"防止开关过程的系统功率驱动部分的可靠性大大提高，同时也提高漏!源过电压。如果器

6、件接有感性负载，则当器件关了系统对执行机构的控制品质。断时，漏极电流的突变（:";:#）会产生比外电源还高的漏极尖峰电压，导致器件击穿。功率&-.)*+关"功率#$%&’(器件设计要求断得越快，产生的过电压越高。为此，需在&-.)*+功率场效应晶体管对栅极驱动电路的要求主要中设置保护电路来吸收浪涌电压。解决方法一般为有：!触发脉冲须具有足够快的上升和下降速度，脉加入<=缓冲电路和感性负载的二极管箝位电路。冲前后沿要陡峭5"开通时，以低电阻对栅极电容充发生短路时，功率&-.)*+漏!源电流迅速增加电，关断时为

7、栅极电荷提供低电阻放电回路，以提高并超过额定值，此时由于在功率&-.)*+上加了高功率,-.)*+的开关速度5#为了使功率,-.)*+电压、大电流，必须在过流极限值所规定的时间内关可靠触发导通，栅极驱动电压应高于器件的开启电断功率&-.)*+，否则器件将被烧毁。压，为了防止误导通，在功率,-.)*+截止时最好能提供负的栅!源电压5$功率,-.)*+开关时所需)功率#$%&’(驱动保护电路的驱动电流为栅极电容的充放电电流，为了使开关由上述分析可知，功率&-.)*+驱动电路的设波形有足够的上升和下降陡度，驱动电

8、流要大。计主要包括栅极驱动电路和保护电路两部分。驱动过电压保护主要有：!防止栅!源过电压。如果电路的设计好坏直接决定了系统对执行机构的驱动品质，同时由于它是高电压、大电流的强电电路，需!!!!!!!定稿日期!7883B8?B8F要对其进行可靠保护，使其稳定运行，并且应尽量减作者简介!田颖"4eF3B#!女!黑龙江省齐齐哈尔人!博士!研究方向为动力装置测试与控制$少对控制部分弱电电路的干扰。F>第!"卷第#期电力电