MOS栅极-源极的下拉电阻作用

硬件笔记本 2024-07-15 07:41
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MOSFET栅极-源极的下拉电阻有什么作用?

米勒电容:在栅极(G)和漏极(D)之间的一个寄生电容
当MOSFET关断时,米勒电容的存在,会使MOS管的Vds产生一个电压从接近0(饱和压降)到母线的变化过程,这个电压变化率就是“dv/dt”,然而电容就是电压变化发生作用的器件,电压在电容两端变化,即产生电流“i”。

GS之间有一层绝缘体,也就是二氧化硅(SiO2),因此G-S之间就是高阻抗(几十到几百兆不等),一旦驱动异常,它可能会通过米勒电容的电流给G-S充电,小电流高阻抗可能对应着高电压,栅极电压被充电,当超过门槛电压“Vgs(th)”,就会导致MOSFET重新开通,这是十分危险的情况。
可以看这个反激电源拓扑的MOSFET驱动,它就是米勒电容电流通过驱动芯片内部下拉低阻回路进行释放,避免栅极被充高而误导通。

在这里我们就知道了,驱动芯片内部已经存在泄放下拉电阻,但如果驱动电阻Rg在以外情况下开路或者没有连接,那么下拉电阻(R8)就可以给米勒电容提供泄放路径,让MOS管G-S之间保持低阻抗,稳定安全状态。这就是下拉电阻的重要作用了。


下拉电阻还有另一个作用:预保护电阻
我们知道MOS管G-S是高阻抗,这也是为什么它是 ESD敏感器件的原因。它的高电压施加在门极不易泄放,累积过程会损坏G-S极之间那层二氧化硅,导致器件失效。

因此,下拉电阻还兼顾了功耗和实际泄放效果。一般这个电阻选值在中小功率电源中(0~500W)选择大概10K-20K,大功率电源选择4.7K~10K。

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