LED恒流驅(qū)動(dòng)器件MOSFET選擇

常用的是NMOS.原因是導(dǎo)通電阻小,應(yīng)用較為廣泛,也符合LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)要求.所以開關(guān)電源和LED恒流驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用中,一般都用NMOS.下面的介紹中,也多以NMOS為主.

　　功率MOSFET的開關(guān)特性:MOSFET功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管是用柵極電壓來(lái)控制漏極電流的,因此它的一個(gè)顯著特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,驅(qū)動(dòng)功耗小.其第二個(gè)顯著特點(diǎn)是開關(guān)速度快,工作頻率高,功率MOSFET的工作頻率在下降時(shí)間主要由輸入回路時(shí)間常數(shù)決定.

　　MOS管的三個(gè)管腳之間有寄生電容存在,由于制造工藝限制產(chǎn)生的.寄生電容的存在使得在設(shè)計(jì)或選擇驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)候要麻煩一些,但沒(méi)有辦法避免.MOSFET漏極和源極之間有一個(gè)寄生二極管.這個(gè)叫體二極管,在驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載,這個(gè)二極管很重要.體二極管只在單個(gè)的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒(méi)有的.

　　MOS管是電壓驅(qū)動(dòng)器件,基本不需要激勵(lì)級(jí)獲取能量,但是功率MOSFET和雙極型晶體管不同,它的柵極電容比較大,在導(dǎo)通之前要先對(duì)該電容充電,當(dāng)電容電壓超過(guò)閾值電壓(VGS-TH)時(shí)MOSFET才開始導(dǎo)通.因此,柵極驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載能力必須足夠大,以保證在系統(tǒng)要求的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)等效柵極電容(CEI)的充電.

　　MOSFET的開關(guān)速度和其輸入電容的充放電有很大關(guān)系.使用者雖然無(wú)法降低Cin的值,但可以降低柵極驅(qū)動(dòng)回路信號(hào)源內(nèi)阻Rs的值,從而減小柵極回路的充放電時(shí)間常數(shù),加快開關(guān)速度.一般IC驅(qū)動(dòng)能力主要體現(xiàn)在這里,我們談選擇MOSFET是指外置MOSFET驅(qū)動(dòng)恒流IC.內(nèi)置MOSFET的IC當(dāng)然不用我們?cè)倏紤]了,一般大于1A電流會(huì)考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是唯一的選擇方式,IC需要合適的驅(qū)動(dòng)能力,MOSFET輸入電容是關(guān)鍵的參數(shù)!

　　下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結(jié)電容.

　　一般IC的PWM OUT輸出內(nèi)部集成了限流電阻,具體數(shù)值大小同IC的峰值驅(qū)動(dòng)輸出能力有關(guān),可以近似認(rèn)為R=Vcc/Ipeak.一般結(jié)合IC驅(qū)動(dòng)能力 Rg選擇在10-20Ω左右.

　　一般的應(yīng)用中IC的驅(qū)動(dòng)可以直接驅(qū)動(dòng)MOSFET,但是考慮到通常驅(qū)動(dòng)走線不是直線,感量可能會(huì)更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅(qū)動(dòng)電阻進(jìn)行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個(gè)電阻要盡量靠近MOSFET的柵極.

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