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文檔簡介
1、MOSFET使用與H橋驅(qū)動(dòng)問題-EndlessCoding的CNBLOG0、小敘閑言最開始學(xué)習(xí)三極管的時(shí)候,很注重它的工作原理,后來到了實(shí)際應(yīng)用,就直接把三極管或MOSFET直接當(dāng)作一個(gè)開關(guān)器件使用。直到前這幾天,接觸到MOSFET組成的H橋驅(qū)動(dòng)電路時(shí),發(fā)現(xiàn)把它純當(dāng)作一個(gè)開關(guān)器件來看,會(huì)出現(xiàn)許多問題。在這里總一下問題和對(duì)出現(xiàn)問題的一些原因做一些分析。個(gè)人知識(shí)有限,很多地方思慮難免有所不足,希望能夠與網(wǎng)上各位一起學(xué)習(xí)交流。目前我們一般將H橋驅(qū)動(dòng)當(dāng)作電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng),如下圖1所示,要做好驅(qū)動(dòng)電路,必須得了解清楚MOSFET的一些原理,才不會(huì)出錯(cuò)。圖1 H橋全橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、單個(gè)MOSFET作驅(qū)動(dòng)
2、先來看一下MOSFET和三極管,它們倆功能上差不多,但是原理和應(yīng)用范圍還是有較大的區(qū)別的。這里主要討論一些MOSFET的應(yīng)用,說得比較淺顯。MOSFET的門極(G極,gate),顧名思義就是將MOSFET導(dǎo)通的電壓,起到一個(gè)開關(guān)MOSFET的作用,三極管的基極(b),差不多也是這個(gè)作用。當(dāng)Vgs的電壓在某一范圍時(shí)(典型地是25v),Vds0,也就是MOSFET導(dǎo)通了。因此,我們只需要通過控制Vgs的電壓,就可以開關(guān)MOSFET,這樣就起到了電子開關(guān)的作用。圖2 MOSFET和三極管MOSFET的驅(qū)動(dòng)負(fù)載應(yīng)該接在漏極(D),如下圖3所示。在圖中的左方電路中,G極電勢為4v,而S極接地,即電勢為0
3、v,因此Vgs=4v,所以MOSFET導(dǎo)通,從圖中也可以看到Vd=0.075v,近似為0。而圖中右方接負(fù)載的電路是無法帶動(dòng)負(fù)載的(也就是無法導(dǎo)通MOSFET)。它的原因如下:如果下面右圖中的MOSFET導(dǎo)通,那么VsVd=24v,此時(shí)Vgs=Vg-Vs=-20v,這是不會(huì)導(dǎo)通這個(gè)MOSFET的。而當(dāng)MOSFET截止,那么Ids0,這時(shí)又Vs=0,MOSFET又導(dǎo)通了,一導(dǎo)通后又像上面所說的過程,會(huì)截止。圖3 MOSFET負(fù)載連接方式2、H橋全橋驅(qū)動(dòng)有了上面單個(gè)MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的分析,理解H橋驅(qū)動(dòng)也就很容易了。如下圖4所示(綠表示MOSFET導(dǎo)能,紅表示截止),如果想電機(jī)正轉(zhuǎn),只需導(dǎo)通Q1和
4、Q4,如果要反轉(zhuǎn),需導(dǎo)通Q2和Q3。各情況下的電流方向在圖中已經(jīng)表示得很清楚了。圖4 H橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路在導(dǎo)通各個(gè)MOSFET的時(shí)候,一定要注意:MOSFET的導(dǎo)通條件是Vgs3v(一般來講是這個(gè)值),而不是Vg3v,即不能簡單地認(rèn)為只要Vg3v,就可導(dǎo)通MOSFET,從而驅(qū)動(dòng)電路。通常情況下,Vg遠(yuǎn)不止要大于3v。以上圖4中電機(jī)正轉(zhuǎn)的電路為例,當(dāng)Q1導(dǎo)通時(shí),此時(shí)24v=VdVs,而這時(shí),要保證Vgs3v,就有Vg(3+24=27)v,如何做到Vg有27v,甚至更高的電壓,這個(gè)時(shí)候就要有驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)MOSFET了,也就是要使用MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片。心得總結(jié)這也是項(xiàng)目中的一個(gè)小小問題,以前不是很明白MOSFET的工作原理,這里犯下錯(cuò)誤,讓我記憶深刻。日后在學(xué)習(xí)的過程中,要掌握好理論知識(shí),也要多實(shí)踐,這樣才能更加深刻地理解。雖常聽長輩要學(xué)以致用,但是真正做到的,少之又少。一是我們一般沒有條件去使用我們的知識(shí),二是我們本身對(duì)知識(shí)的理解就淺顯,認(rèn)為很難或者是太容易,讓我們無法使用或者沒必要去過多留心它。熟悉了MOSFET的使用后,想對(duì)PN結(jié)的工作原理進(jìn)行更深的認(rèn)識(shí),后
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