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飛兆工程師博客 To:F red A. Engleberry博士 我正前往紅杉林精神病院，打算自愿入住，那里方圓數里沒有任何電子設備。沒有電腦。沒有收音機。沒有平板電腦、手機或電子手鐲來監控我的心率，記錄我的行走里程。我是怎么走到這一步的？ 元兇就是MOSFET柵極驅動。我希望FET啟動后不會卡嗒作響、震蕩跳動不止，弄得雞飛狗跳。 這些問題搞得我頭疼。我是否應該用串聯柵極電阻來過阻尼驅動器？ 我是否應該用電容繞過柵極接地？ 我是否應該使用鐵氧體磁珠？ 還是用現代AMO設備來衰減并耗散RF能量？ From: San Mateo的Sam 下面是F red A. Engleberry博士給Sam的回信： 你好，Sam。 得知你的煩惱，我深表同情。你是否正在服藥？ 老實說，我的許多同行都對柵極驅動頭疼不已，這是當下最棘手的難題之一，尤其是在MOSFET器件不斷發展的今天。這關系到設計目標的相互矛盾。 每年，客戶都要求我們降低成本。這是一個崇高的目標，我們深知客戶必須在嚴酷市場中生存。可怎樣降低成本呢？ 我們只能減少材料并提高品質因數（一般是導通電阻和柵極電荷的乘積），以便用更少的材料完成同樣的任務。這意味著單位面積的導通電阻逐年下降，這有助于減少傳導損耗。我們還通過降低柵極電荷要求來減少開關損耗。缺點是零件速度超快，難以控制。 速度如何衡量呢？ 如果三個區間內的每個寄生電抗被激發并共振，則速度過快。在這種情況下，由設計工程師負責減緩FET的速度并抑制柵極振蕩。從FET的角度看，我們應避免以下因素。避免具有足夠大峰值幅度的振蕩破壞柵極氧化物，即使是極短的時間也不行。避免調節導通溝道，柵極應完全增強或耗盡，并且過渡間隔越短越好。 調節柵極驅動器的主要工具是柵極電阻。它可以減緩柵極電容的充電/放電，增加導通和關斷延時，并調制最終波形的dv/dt斜率。我們經常看到不對稱的柵極驅動器，通過二極管來導向，關斷周期使用較大值電阻以幫助體二極管平穩恢復。 柵極上常常看到鐵氧體磁珠，通常直接越過晶體管的柵極引腳。鐵氧體磁珠不導電，而是充當RF耗散體，幫助消除柵極上不應存在的高頻振蕩。 在柵極和源極兩端設置電容是習慣做法。但我不建議此方法，因為可能造成無功電流在外部和內部電容之間循環，反而增加了振蕩問題。如要確保耦合至柵極的信號不會導通FET，可安裝一個小電容，但需要謹慎操作。最好還是通過改進電路布局來解決問題。 非晶電抗與FET開關串聯使用有助于消除振蕩，但不能在柵極上使用。這些設備導電性比鐵氧體磁珠更強，柵極上的電抗應降至最低，以最大限度地減少循環電流和諧振振蕩。 只要稍加用心，您完全可以掌握高功率電路，雖然這一過程并非一蹴而就。祝您早日康復，Sam。既然注定無法擺脫繁重的勞動，那就點一支Cohiba Esplendido雪茄，倒上一杯馬爹利白蘭地，喝完好好睡一覺。 |
