MOS管栅极串并联电阻作用-Toy模板网

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一、MOS管栅极串联电阻作用：

我们经常看到，在电源电路中，功率MOS管的G极经常会串联一个小电阻，几欧姆到几十欧姆不等，那么这个电阻用什么作用呢？

MOS管栅极串并联电阻作用

如上图开关电源，G串联电阻R13

这个电阻的作用有2个作用：限制G极电流，抑制振荡。

1、限制G极电流

MOS管是由电压驱动的，是以G级电流很小，但是因为寄生电容的存在，在MOS管打开或关闭的时候，因为要对电容进行充放电，所以瞬间电流还是比较大的。特别是在开关电源中，MOS管频繁的开启和关闭，那么就要更要考虑这个带来的影响了。

当开启mos管为结电容充电瞬间，驱动电路电压源近似短接到地，当驱动电路电压源等价电源内阻较小时，存在过流烧毁驱动（可能是三态门、三极管、光耦甚至是单片机不能短接到地的io口等等）的风险。

MOS管栅极串并联电阻作用

如上图，MOS管的寄生电容有三个，Cgs，Cgd，Cds

一般在MOS管规格书中，一般会标下面三个参数：Ciss，Coss，Crss，他们与寄生电容的关系如下：

Ciss=Cgs+Cgd

Coss=Cds+Cgd

Crss=Cgd

如以MOS管DMTH6004LPSQ为例：

MOS管栅极串并联电阻作用

Ciss=5399pF，可以看到，这个寄生电容是很可观的。

简单估算一下，假设Vgs=10V，dt=Tr(上升时间)=17.7ns ，Ciss=5399pF，那么可得G极在开关时的瞬间电流I=Ciss*dVgs/dt =10*5.399/17.7=3A。

用下面这个计算更准确一点。

I=Qg/(tdon+tr)=78.3/(17.7+9.9)=2.84A（VGS=10V）

I=Qg/(tdon+tr)=38.5/(17.7+9.9)=1.4A（VGS=4.5V）

在基极串联一个电阻，与Ciss形成一个RC充放电电路，可以减小瞬间电流值，不至于损毁MOS管的驱动芯片。

因为增加的这个电阻，会减缓MOS管的开启与关断时间，增加损耗。Rds从无穷大到Rds（on）的需要经过一段时间，高压下Rds会消耗大量的功率，而导致mos管发热异常。所以不能接太大。这也是为什么电阻是几欧姆或者几十欧姆的原因所在。

某些型号的mos管自带栅极电阻或允许栅极dV/dt无穷大（一般手册会特别强调，这是卖点），驱动给的开启电压很大，即使已经发生振铃mos管也不会振荡开启/关闭

2、抑制振荡

MOS管接入电路，也会有引线产生的寄生电感的存在，与寄生电容一起，形成LC振荡电路。

MOS管栅极串并联电阻作用

对于开关方波波形，是有很多频率成分存在的，那么很可能与谐振频率相同或者相近，形成串联谐振电路。

串联一个电阻，可以减小振荡电路的Q值，是振荡快速衰减，不至于引起电路故障。

3、在有些电路中串联电阻还有一种用途：

与反向并联的二极管一同构成硬件死区电路，形如：

MOS管栅极串并联电阻作用

驱动电路电压源为mos结电容充电时经过栅极电阻，栅极电阻降低了充电功率，延长了栅极电容两端电压达到mos管开启电压的速度；结电容放电时经过二极管，放电功率不受限制，故此情况下mos管开启速度较关断速度慢，形成硬件死区

二、mos管栅极并连电阻的作用：

1、为mos管提供偏置电压，起到了保护mos管的作用。

场效应管的G-S极间的电阻值是很大的，这样只要有少量的静电就能使他的G-S极间的等效电容两端产生很高的电压，如果不及时把这些少量的静电泻放掉，他两端的高压就有可能使场效应管产生误动作，甚至有可能击穿其G-S极;这时栅极与源极之间加的电阻就能把上述的静电泻放掉，从而起到了保护场效应管的作用。U=Q/C,C比较小，很少量的电荷就可能产生较高的电压。

2、作为泄放电阻泄放掉G-S的电压，防止mos管产生误动作。

看一个具体的例子：

MOS管栅极串并联电阻作用

MOS管在开关状态工作时，Q1、Q2是轮流导通，MOS管栅极在反复充、放电状态，如果在此时关闭电源，MOS管的栅极就有两种状态：一种是放电状态，栅极等效电容没有电荷存储;另一个是充电状态，栅极等效电容正好处于电荷充满状态，如下图a所示。虽然电源切断，此时Q1、Q2也都处于断开状态，电荷没有释放的回路，但MOS管栅极的电场仍然存在（能保持很长时间），建立导电沟道的条件并没有消失。

这样在再次开机瞬间，由于激励信号还没有建立，而开机瞬间MOS管的漏极电源（V1）随机提供，在导电沟道的作用下，MOS管立刻产生不受控的巨大漏极电流Id，引起MOS管烧坏。为了避免此现象产生，在MOS管的栅极对源极并接一只泄放电阻R1，如下图b所示，关机后栅极存储的电荷通过R1迅速释放，此电阻的阻值不可太大，以保证电荷的迅速释放，一般在五千欧至数十千欧左右。

由于MOS的DG极之间存在寄生电容Cgd，在没导通之前，D极的高压可以通过Cgd直接灌到G极，导致MOS的损坏。此电阻起到一个释放的作用。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-515516.html

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