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      實例分析MOS管最大工作頻率計算方法-KIA MOS管

      信息來源:本站 日期:2022-04-06 

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      實例分析MOS管最大工作頻率計算方法-KIA MOS管


      下面以實例分析MOS管最大工作頻率的計算方法。


      MOS管 工作頻率


      上圖是一個控制MOS管開關的簡單電路圖,根據之前的分析,MOS管柵極與源極之間有寄生電容,柵極與漏極之間也有寄生電容。


      另外,MOS管源極接地,漏極輸出,這種情況下會產生米勒效應,使得從柵極向MOS管看進去的電容增加很多。


      所以,從柵極看進去的電容為輸入電容+米勒電容。其中,輸入電容可以從MOS管手冊中柵極一次充電需要多少電荷這個參數獲取。


      MOS管 工作頻率


      MOS管柵極輸入電容充放電時間計算

      以IRF3205的參數計算,假定柵極電壓為10V,那么柵極寄生電容量為:


      110nC/10V=11nF

      與10K放電電阻的時間常數為110us。


      但是,不是經過一個時間常數之后MOS管就關斷了,還要考慮轉換米勒平臺、柵極電容不是線性等問題(MOS管工作頻率較高時,還應考慮延時時間、上升時間和下降時間等),所以不太準確的估計,可以把柵極電容放電時間估計為110us的2倍,即0.22ms。


      同樣,可以計算MOS管柵極充電時間,充電電阻為3K,預估充電時間為0.066ms。

      因此,MOS管的柵極輸入電容的充放電時間為:

      0.22ms+0.066ms=0.286ms

      該MOS管在此電路中最大開關工作頻率為3.5kHz。


      實際上,工作于3.5kHz時,漏極電流已經是鋸齒波,即漏極電流沒有平頂部分也沒有平底部分。此時很難說是開關狀態工作了。通常,開關工作要求電流上升時間和下降時間小于開關頻率的10%,這樣才可以稱為開關工作。


      因此,該MOS管在此電路中的開關頻率約為350Hz時,能夠輸出正常的方波信號。


      MOS管時間參數

      在MOS管的數據手冊中經??吹饺缦碌臅r間參數和波形圖,這里涉及的參數一般在MOS管開關頻率到達上百kHz要考慮。


      MOS管 工作頻率


      在較低頻率的應用時,可完全忽略。因為MOS管柵極寄生電容的充放電時間和轉換延時時間、上升時間、下降時間等差上2-3個數量級。




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