MOS管保護電路|MOSFET柵源保護知識分享-KIA MOS管

MOSFET柵源保護知識

MOSFET柵源保護：功率MOS管自身擁有眾多優(yōu)點，但是MOS管具有較脆弱的承受短時過載能力，特別是在高頻的應用場合，所以在應用功率MOS管對必須為其設(shè)計合理的保護電路來提高器件的可靠性。

MOSFET柵源保護-功率MOS管保護電路主要有以下幾個方面：

1.防止柵極 di/dt 過高

由于采用驅(qū)動芯片，其輸出阻抗較低，直接驅(qū)動功率管會引起驅(qū)動的功率管快速的開通和關(guān)斷，有可能造成功率管漏源極間的電壓震蕩，或者有可能造成功率管遭受過高的 di/dt 而引起誤導通。

為避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，通常在 MOS 驅(qū)動器的輸出與 MOS 管的柵極之間串聯(lián)一個電阻，電阻的大小一般選取幾十歐姆。

2.防止柵源極間過電壓

由于柵極與源極的阻抗很高，漏極與源極間的電壓突變會通過極間電容耦合到柵極而產(chǎn)生相當高的柵源尖峰電壓，此電壓會使很薄的柵源氧化層擊穿，同時柵極很容易積累電荷也會使柵源氧化層擊穿，所以要在 MOS 管柵極并聯(lián)穩(wěn)壓管以限制柵極電壓在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值以下，保護 MOS 管不被擊穿，MOS管柵極并聯(lián)電阻是為了釋放柵極電荷，不讓電荷積累。

3.防護漏源極之間過電壓

雖然漏源擊穿電壓 VDS 一般都很大，但如果漏源極不加保護電路，同樣有可能因為器件開關(guān)瞬間電流的突變而產(chǎn)生漏極尖峰電壓，進而損壞MOS管，功率管開關(guān)速度越快，產(chǎn)生的過電壓也就越高。

為了防止器件損壞，通常采用齊納二極管鉗位和 RC 緩沖電路等保護措施。

MOSFET柵源保護：

當電流過大或者發(fā)生短路時，功率MOS管漏極與源極之間的電流會迅速增加并超過額定值，必須在過流極限值所規(guī)定的時間內(nèi)關(guān)斷功率 MOS 管,否則器件將被燒壞，因此在主回路增加電流采樣保護電路，當電流到達一定值，通過保護電路關(guān)閉驅(qū)動電路來保護MOS管。

下圖是MOS管的保護電路，由此可以清楚的看出保護電路的功能。

MOS管的柵極和源極之間的電阻：

一是為場效應管提供偏置電壓；二是起到瀉放電阻的作用：保護柵極G-源極S；

保護柵極G-源極S：

場效應管的G-S極間的電阻值是很大的，這樣只要有少量的靜電就能使他的G-S極間的等效電容兩端產(chǎn)生很高的電壓，如果不及時把這些少量的靜電瀉放掉，兩端的高壓就有可能使場效應管產(chǎn)生誤動作，甚至有可能擊穿其G-S極；

這時柵極與源極之間加的電阻就能把上述的靜電瀉放掉，從而起到了保護場效應管的作用。

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