mosfet的驱动和保护

xpxys99 2017-10-12

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1、电力场效应管的驱动电路

电力场效应管是单极型压控器件，开关速度快。但存在极间电容，器件功率越大，极间电容也越大。为提高其开关速度，要求驱动电路必须有足够高的输出电压、较高的电压上升率、较小的输出电阻。另外，还需要一定的栅极驱动电流。

开通时，栅极电流可由下式计算：

IGon=CiSSuGS/tr=(GGS+CGD)uGS/ t r (7)

关断时，栅极电流由下式计算：

IGoff=CGDuDS/tf (8)

式（7）是选取开通驱动元件的主要依据，式（8）是选取关断驱动元件的主要依据。

为了满足对电力场效应管驱动信号的要求，一般采用双电源供电，其输出与器件之间可采用直接耦合或隔离器耦合。

电力场效应管的一种分立元件驱电路，如图6所示。电路由输入光电隔离和信号放大两部分组成。当输入信号ui 为0时，光电耦合器截止，运算放大器A输出低电平，三极管V3导通，驱动电路约输出负20V驱动电压，使电力场效应管关断。当输入信号ui为正时，光耦导通，运放A输出高电平，三极管V2导通，驱动电路约输出正20V电压，使电力场效应管开通。

mosfet的驱动和保护

MOSFET的集成驱动电路种类很多，下面简单介绍其中几种：

IR2130是美国生产的28引脚集成驱动电路，可以驱动电压不高于600V电路中的MOSFET，内含过电流、过电压和欠电压等保护，输出可以直接驱动6个MOSFET或IGBT。单电源供电，最大20V。广泛应用于三相MOSFET和IGBT的逆变器控制中。

IR2237/2137是美国生产的集成驱动电路，可以驱动600V及1200V线路的MOSFET。其保护性能和抑制电磁干扰能力更强，并具有软启动功能，采用三相栅极驱动器集成电路，能在线间短路及接地故障时，利用软停机功能抑制短路造成过高峰值电压。利用非饱和检测技术，可以感应出高端MOSFET和IGBT的短路状态。此外，内部的软停机功能，经过三相同步处理，即使发生因短路引起的快速电流断开现象，也不会出现过高的瞬变浪涌过电压，同时配有多种集成电路保护功能。当发生故障时，可以输出故障信号。

TLP250是日本生产的双列直插8引脚集成驱动电路，内含一个光发射二极管和一个集成光探测器，具有输入、输出隔离，开关时间短，输入电流小、输出电流大等特点。适用于驱动MOSFET或IGBT。

2、电力场效应管的保护措施

电力场效应管的绝缘层易被击穿是它的致命弱点，栅源电压一般不得超过±20V。因此，在应用时必须采用相应的保护措施。通常有以下几种：

（1）防静电击穿

电力场效应管最大的优点是有极高的输入阻抗，因此在静电较强的场合易被静电击穿。为此，应注意：

① 储存时，应放在具有屏蔽性能的容器中，取用时工作人员要通过腕带良好接地；

② 在器件接入电路时，工作台和烙铁必须良好接地，且烙铁断电焊接；

③ 测试器件时，仪器和工作台都必须良好接地。

（2）防偶然性震荡损坏

当输入电路某些参数不合适时，可能引志震荡而造成器件损坏。为此，可在栅极输入电路中串入电阻。

（3）防栅极过电压

可在栅源之间并联电阻或约20V的稳压二极管。