怎么判斷芯片能不能驅(qū)動(dòng)MOS管呢
假設(shè)驅(qū)動(dòng)IC輸出方波電壓幅值為U,MOS管柵源級(jí)間輸入電容為Cgs,則每周期柵極輸入電荷量q=U*Cgs。
如果驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率為f,則每秒鐘累計(jì)輸入到柵極的電荷量Q=f*q=f*U*Cgs,則驅(qū)動(dòng)電流I=Q/t=Q/1秒=f*U*Cgs。
以U=12V、f=50kHz、Cgs=1000pF為例,驅(qū)動(dòng)電流I=f*U*Cgs=0.0006A=0.6mA。當(dāng)然,這僅僅是理論值,驅(qū)動(dòng)IC輸出級(jí)輸出電流最好要比這個(gè)大若干倍。因?yàn)?,還要考慮驅(qū)動(dòng)IC的輸出級(jí)內(nèi)阻必須足夠小,否則Cgs充電時(shí)間常數(shù)太大會(huì)導(dǎo)致其開(kāi)關(guān)特性變差。
我用CMOS型的7555時(shí)基IC驅(qū)動(dòng)Cgs=1000pF的8N60管子,7555供電電壓15V,理論計(jì)算驅(qū)動(dòng)電流為0.9mA,實(shí)測(cè)情況是:不接8N60,7555工作電流為0.6mA,接上8N60后7555的工作電流正好是1.5mA,說(shuō)明理論計(jì)算非常符合。
電流的定義:流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量與所用時(shí)間的比值,數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量。1安培=1庫(kù)倫/秒。
實(shí)際上是這樣計(jì)算的:一個(gè)方波周期內(nèi)輸入MOS管柵極的電荷量 q=U*Cgs,因此電流 I=q/T=q*f=f*U*Cgs,注意 T=1/f。
一般驅(qū)動(dòng)IC的輸出級(jí)都是圖騰柱式的,既可以向后級(jí)灌電流也可以吸電流。此時(shí),只要在輸出級(jí)和MOS管柵極間加上一個(gè)小阻值電阻(10~100Ω)即可,據(jù)說(shuō)是為了抑制寄生振蕩,不加也行。這個(gè)電阻不要太大,否則柵源極輸入電容充電時(shí),這個(gè)電阻會(huì)導(dǎo)致充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致開(kāi)關(guān)管柵極驅(qū)動(dòng)波形上升沿不夠陡峭,開(kāi)關(guān)特性變差開(kāi)關(guān)損耗劇增(高頻情況下)。至于下拉電阻,在驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)不受損、驅(qū)動(dòng)能力不受影響的情況下,越小越好。
如果驅(qū)動(dòng)級(jí)內(nèi)阻過(guò)大、輸出電流太小,應(yīng)該外接圖騰柱擴(kuò)流增強(qiáng)對(duì)MOS管的驅(qū)動(dòng)能力改善開(kāi)關(guān)特性。