MOSFET几种典型驱动电路（一）

MOSFET数字电路

数字科技的进步，如微处理器运算效能不断提升，带给深入研发新一代MOSFET更多的动力，这也使得MOSFET本身的操作速度越来越快，几乎成为各种半导体主动元件中快的一种。MOSFET在数字信号处理上的成功来自CMOS逻辑电路的发明，这种结构好处是理论上不会有静态的功率损耗，只有在逻辑门（logic gate）的切换动作时才有电流通过。CMOS逻辑门基本的成员是CMOS反相器（inverter），而所有CMOS逻辑门的基本操作都如同反相器一样，在逻辑转换的瞬间同一时间内必定只有一种晶体管（NMOS或是PMOS）处在导通的状态下，另一种必定是截止状态，这使得从电源端到接地端不会有直接导通的路径，大量节省了电流或功率的消耗，也降低了集成电路的发热量。

MOSFET在数字电路上应用的另外一大优势是对直流（DC）信号而言，MOSFET的栅极端阻抗为无限大（等效于开路），也就是理论上不会有电流从MOSFET的栅极端流向电路里的接地点，而是完全由电压控制栅极的形式。这让MOSFET和他们的竞争对手BJT相较之下更为省电，而且也更易于驱动。在CMOS逻辑电路里，驱动 ic，除了负责驱动芯片外负载（off-chip load）的驱动器（driver）外，每一级的逻辑门都只要面对同样是MOSFET的栅极，如此一来较不需考虑逻辑门本身的驱动力。相较之下，BJT的逻辑电路（例如常见的TTL）就没有这些优势。MOSFET的栅极输入电阻无限大对于电路设计工程师而言亦有其他优点，例如较不需考虑逻辑门输出端的负载效应（loading effect）。

用什么直流电机驱动芯片（四）

2.3 闭环调速系统

ML4428内部的调速系统是典型的直流电机PWM双闭环调速系统，如图4所示，在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，二者之间实行串级联接，即以转速调节器的输出作为电流调节器，再用电流调节器的输出控制开关器件。这样组成的双闭环系统，在突加给定的过渡过程中表现为一个恒值电流调节系统，在稳态和接近稳态运行中又表现为无静差调速系统，驱动ic，即发挥了转速和电流两个调节器各自的作用，又避免了像单环系统那样两种反馈互相牵制的缺陷，从而获得良好的静、动态品质。

2.4 内部保护电路

ML4428内部具有电流检测和限流功能。外部功率元件MOSFET的源极电流流过RSENSE得到与电动机绕组电流成正比例的电压，经环路滤波器(该滤波器能滤除触发单稳电路的噪声尖峰电流，一般选样在时间常数300ns以内)到电流比较器的正端(ISNS引脚)，比较器的负端有钳位电压为0.5V的二极管，驱动ic芯片，因此可以限制电机定子电路的峰值电流为10A时，则RSENSE=0.5/10=0.05Ω。当电流检测电路的电压高于比较器负端电压时，单稳态电路被触发，关断输出MOSFET，电流下降，直至单稳电流被复位。

ML4428正常电源供给为 12V，在电源低于8.75V时，LED驱动IC，6个输出驱动器将全部关断。

IGBT全称绝缘栅双极晶体管，是MOSFET和GTR(功率晶管)相结合的产物。它的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。

特点：击穿电压可达1200V，集电极饱和电流已超过1500A。由IGBT作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上，工作频率可达20kHz。

IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写，IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入极为MOSFET，输出极为PNP晶体管，它融合了这两种器件的优点，既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点，又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点，其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内，在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用，在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压，则MOSFET导通，这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOS 截止，切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止。IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件，在它的栅极—发射极间施加十几V的直流电压，只有在u级的漏电流流过，基本上不消耗功率。

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