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彻底搞懂MOSFET

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发表于 2021-10-15 10:39 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
本帖最后由 grand 于 2021-10-15 11:11 编辑 8 q' E% T5 d0 s$ L. |, v" J( F
5 N; \! _* p3 Q1 x4 V
管子的开通对另一个管子产生影响,造成误导通。怎么解决这个问题呢?" m8 y& F  P" @4 @
) ^: s  i; [% _( c# L  ]
从干扰的几个因素来考虑:5 H6 o& ~; c  U" E/ x
1、首先从布局上,控制回路要特别小,Id回路也不能太大。
- G+ C5 e2 b, f) E6 a; Q* n) ?' }2、地线的干扰影响
3 y+ t+ |! t0 l; N0 P2 D; a  V3 Z( e3、GS阻抗的影响* ?& ]8 R5 v" J& {4 y/ H0 z
4、MOSFET本身的特性的影响
( e' Z! {" ^) |% g8 L8 n那么,从原理图设计方面讲,可以在GS阻抗上改善。1 B7 @% t1 u8 _* l$ m- o8 `

& B, O* F& S! T9 f& t1 \5 d8 e/ C( t6 \2 r
比如,当下管关闭,上管开通瞬间,会在下管的G端产生一个干扰,让G端的电位上升。我们可以让R4阻值变小,分到更多的电流,直到干扰的电位远低于4.5V导通阈值。但这也会带来一个问题,下管的开通期间会一直有一个较大电流流过R4,而这不是我们所希望的。这种情况在低压时,会好很多,但是高压就不好做了。) _5 w' K9 }# `' b/ f
9 Y) A; Q" \0 K0 u2 R% f2 Y; v- h) F
开关损耗" V) @' ]  J3 i0 M; t
在每一次开关过程中,产生的开通损耗和关断损耗。/ R' \5 {3 x+ Y1 P9 n7 [
控制信号的载频越高,则开关损耗越大。
$ P0 I6 ~: @3 O, X将平台时间尽可能地缩短,当然前提是GD波形尽可能的不发生震荡。2 n2 H# }: l8 r. N& _/ d
# R/ O& @* |, N$ ~9 E$ b
控制信号的幅值大小,也会影响到Rdson的阻值。" G8 Y0 `& j, _) g, ]2 F: B' q
最好大于12V,至少大于8V。
4 L2 G9 }7 k0 H6 @
' F- O* B" E. ~3 r$ e! a% H8 a二极管的续流损耗, p. T( p! |; O% D

2 ?4 q) `) n* x5 W8 o: p6 ^4 |这里以三相逆变电路举例" C9 u3 T: X7 I8 K7 B! O1 C5 E4 b

% S1 O/ B5 U0 N4 F- v  i
; c8 a$ k7 d) H4 W2 U
通过上面的三相六个桥臂的导通时序,来控制右边电机绕组的导通相序。上管斩波,下管恒通的方式进行速度控制。比如在某一时刻,M1 M2导通,其它4个管子截止,那么导通回路如下图所示:' h; @7 \5 [7 K1 ?

+ @  z- v* f+ _! @7 r
2 ]* C$ k! V  J6 `
对于电机绕组来说,U相和W相导通,V相悬空。! Q3 X- Z0 }  b+ ?+ m! t4 B
ON期间(上桥):M1斩波,M2恒通
5 s! ~7 E5 q% Z. u% N! S* R源 ----  310V2 Q0 _+ z! k% ^- W6 L0 J( {( v9 [
回路 --- 经过M1 --> U --> W --> M2 --> 310V的地
! w' O: a( Y6 R* i, v7 z, J/ iOFF期间(上桥):M1斩波,M2恒通
- F! S, P) b( q& h' R电机的U V作为电感,是一个电流源,电流是不能激变的,并且要维持原来的电流方向不能突变。那么电流会经过M4的体二极管流过。
' ], t/ E, i- d7 @. U, \2 V源:UW电感+ H! w( b5 ~& t4 U
回路:W --> M2 --> M4体二极管 --> 回到U端
/ T9 j  T& ~, b6 H: f# x; {3 E, K电流源电感两端的压降被钳位在了0.7V---慢续流。慢续流的好处,因为电机一直有电流,所以平均输出功率就大。
6 o, |: ?4 U; s$ D0 [) Y# M& F/ A' i) I$ o, j( Q. A3 A: r, f
续流期间是站在地上的。/ j+ y+ B, N& T

! R/ y1 Z" I, b! S2 Y, _

/ P% c: C2 x' n2 [! ^/ [4 dON期间(下桥):M2斩波,M1恒通: {* Z* L( O1 k3 u
源:310V2 ?2 i6 r7 B# U2 {" ]* c
回路:经过M1 --> U --> W --> M2 --> 310V的地1 |3 D6 |0 e7 E3 D
4 t# i$ d# F$ o1 ^* Q. B5 {
OFF期间(下桥):M2斩波,M1恒通
7 P- D; W. l0 f1 r$ r& u) c6 b源:UW电感
4 P, z$ R* x) r6 P1 W4 n8 L回路:W --> M5 --> M1 --> U1 Z8 P3 |5 ~  Q$ F! {: i9 }* E9 _
# E5 e1 y. r4 ?  W2 V& t
续流期间是站在310V上的。3 K7 T3 n- C2 H! R6 g: R; g
" R" f, F) d3 V2 }, r
这种单桥臂斩波的管子,哪个管子发热会大呢?
* M" Y: r: G9 K) j' N
- U6 U$ u/ R, Y8 D
2 k* D2 G0 W0 Y4 u1 `: |
5 x  L+ [, b$ A

3 U3 R6 c/ |5 r7 S- w' b0 e; V( T
/ c5 I# A& q& q8 G% {7 g

& Y4 c3 J# }4 j* _! C/ s

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发表于 2021-10-15 11:07 | 只看该作者
干扰的几个因素来考虑首先从布局上,控制回路要特别小,Id回路也不能太大

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发表于 2021-10-15 14:48 | 只看该作者
当下管关闭,上管开通瞬间,会在下管的G端产生一个干扰,让G端的电位上升

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发表于 2021-10-15 14:48 | 只看该作者
上管斩波,下管恒通的方式进行速度控制
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