开关管的电压尖峰抑制方法(二)
上节我们认识了开关管的第一种电压尖峰的抑制手段，就是利用TVS或者稳压管工作时的电流再次对开关管的门极进行充电，让开关管的门极的变化不在剧烈，因此能让开关管的电压尖峰抑制到合理的范围。开关管还有其他的电压尖峰抑制方式吗?
答案是肯定有的，我们这节就要进行详细的讲解。
这种方法就是利用电阻对电压尖峰进行分压，然后把这个分压电压与提前设置的一个参考电压比较，让比较输出的电压去控制一个PMOS，让PMOS投切电源进行门极的在充电，目的也是和上节的一样，就是让关断的电压降落的更缓慢点，不至于让电压尖峰产生很大的值损坏开关管。至于参考电压的值，也是根据电压尖峰电阻分压计算的，需要假定最大可忍受的电压尖峰值，根据此值进行分压计算。
我们这里还是利用上节的原理图进行讲解
160V电压尖峰演示电路
160V电压尖峰
根据上面的原理我们搭建原理图如图所示
第二种抑制方案
我们假设我们能忍受的最大的电压尖峰为80V，根据14.4K和100K电阻分压就可以大概获得10V，因此我们把10V设置为最大电压尖峰的阈值，只要工作时，电压尖峰的分压超过10V，我们的电压尖峰抑制电路开始工作，进而抑制电压尖峰。
电压尖峰被抑制住到了90V附近
实验的结果表明，电压尖峰果然被抑制了，但是和我们设计的80V有点偏差，这个偏差实际和我们选择的控制电路中的运放和PMOS管的型号有很大关系，运放需要找个高速的运放，高速的运放能降低控制过程的时间，让控制信号能正常的发挥作用，判断一个运放是不是高速运放最直接的参数就是压摆率SR，通常的单位为有伏每秒(v/s)、伏每毫秒(v/ms)、伏每微秒(v/us)，高速运放的都是伏每微秒级别的，我们最开始的仿真使用的运放也是个高速运放，压摆率为1500v/us，但是我们还看到控制的电压尖峰的与设计的还是有偏差，因此我们决定在来个更狠的运放，直接2500v/us，仿真结果显示电压尖峰被抑制到了82V左右，
高速运放电压尖峰被抑制到了82V
但是还和我们的预设的电压尖峰有偏差，不过变小了，偏差的原因现在就不能在换更高高速的运放了，因为成本太高了，其实我们刚才的运放的成本就很高了，30多块一颗，如果各位观众老爷是土豪，就当我没说
其实这个偏差一部分也是由于这个PMOS造成的，我们最开始使用的PMOS的导通电阻大概是16.5mΩ，随后我们换一个更小的导通的电阻的PMOS，大概是9.6mΩ，我们再来看下仿真结果，关断尖峰大概就是80V了，基本满足预期了
关断电压尖峰为80V左右
我们为什么选择导通电阻更小的PMOS呢?因为导通电阻越小的话，一般就是耐压低的开关管(但也不是绝对，也要看管子的工艺了，有的耐压低的也有大的导通电阻)，耐压低的开关管，对应的开通阈值更低，只要门极电压小幅度变化就能导致管子的的阻抗较小的变化。
门极电压小幅度变化就能导致管子的的阻抗较小的变化不好理解?你可以这样理解，不论高低压的管子，他们的最大阻抗认为一样，门极控制电压最大都为15V，高压的管子的开通阈值高，低压的管子的开通阈值低，那么高压的管子可以调节的电压范围就比低压的窄，因为开通的阈值大，开通阈值相对15V的范围就小，两者之差我们记为V，最大阻抗除于前面说的这个调节电压范围V，这个比值是不是耐压低的管子的更小，因此单位控制电压变化导致管子的阻抗变化的范围更小，也可以这样说，低压开关管调节的更精细。
因此选择低压并且导通阻抗小的PMOS就能抑制抑制电压尖峰到我们设计的地方。
至此，我们的第二种电压尖峰的方案讲解完毕，但是该方案也有个缺点，就是会存在一个门极振荡，门极振荡导致电压尖峰振荡的问题，
电压尖峰抑制振荡
至于这个振荡问题的解决，请听下回分解!
-
原理图
+关注
关注
1296文章
6338浏览量
233746 -
电压
+关注
关注
45文章
5598浏览量
115697 -
开关管
+关注
关注
4文章
226浏览量
21642 -
PMOS
+关注
关注
4文章
245浏览量
29555 -
尖峰
+关注
关注
0文章
14浏览量
7270
发布评论请先 登录
相关推荐
工商网监
评论