MOSFET使用與H橋驅(qū)動(dòng)

1、MOSFET使用與H橋驅(qū)動(dòng)問題-EndlessCoding的CNBLOG0、小敘閑言最開始學(xué)習(xí)三極管的時(shí)候，很注重它的工作原理，后來到了實(shí)際應(yīng)用，就直接把三極管或MOSFET直接當(dāng)作一個(gè)開關(guān)器件使用。直到前這幾天，接觸到MOSFET組成的H橋驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)把它純當(dāng)作一個(gè)開關(guān)器件來看，會(huì)出現(xiàn)許多問題。在這里總一下問題和對(duì)出現(xiàn)問題的一些原因做一些分析。個(gè)人知識(shí)有限，很多地方思慮難免有所不足，希望能夠與網(wǎng)上各位一起學(xué)習(xí)交流。目前我們一般將H橋驅(qū)動(dòng)當(dāng)作電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，如下圖1所示，要做好驅(qū)動(dòng)電路，必須得了解清楚MOSFET的一些原理，才不會(huì)出錯(cuò)。圖1 H橋全橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、單個(gè)MOSFET作驅(qū)動(dòng)

2、先來看一下MOSFET和三極管，它們倆功能上差不多，但是原理和應(yīng)用范圍還是有較大的區(qū)別的。這里主要討論一些MOSFET的應(yīng)用，說得比較淺顯。MOSFET的門極（G極，gate），顧名思義就是將MOSFET導(dǎo)通的電壓，起到一個(gè)開關(guān)MOSFET的作用，三極管的基極（b），差不多也是這個(gè)作用。當(dāng)Vgs的電壓在某一范圍時(shí)（典型地是25v），Vds0，也就是MOSFET導(dǎo)通了。因此，我們只需要通過控制Vgs的電壓，就可以開關(guān)MOSFET，這樣就起到了電子開關(guān)的作用。圖2 MOSFET和三極管MOSFET的驅(qū)動(dòng)負(fù)載應(yīng)該接在漏極（D），如下圖3所示。在圖中的左方電路中，G極電勢(shì)為4v，而S極接地，即電勢(shì)為0

3、v，因此Vgs=4v，所以MOSFET導(dǎo)通，從圖中也可以看到Vd=0.075v，近似為0。而圖中右方接負(fù)載的電路是無法帶動(dòng)負(fù)載的（也就是無法導(dǎo)通MOSFET）。它的原因如下：如果下面右圖中的MOSFET導(dǎo)通，那么VsVd=24v，此時(shí)Vgs=Vg-Vs=-20v，這是不會(huì)導(dǎo)通這個(gè)MOSFET的。而當(dāng)MOSFET截止，那么Ids0，這時(shí)又Vs=0，MOSFET又導(dǎo)通了，一導(dǎo)通后又像上面所說的過程，會(huì)截止。圖3 MOSFET負(fù)載連接方式2、H橋全橋驅(qū)動(dòng)有了上面單個(gè)MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的分析，理解H橋驅(qū)動(dòng)也就很容易了。如下圖4所示（綠表示MOSFET導(dǎo)能，紅表示截止），如果想電機(jī)正轉(zhuǎn)，只需導(dǎo)通Q1和

4、Q4，如果要反轉(zhuǎn)，需導(dǎo)通Q2和Q3。各情況下的電流方向在圖中已經(jīng)表示得很清楚了。圖4 H橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路在導(dǎo)通各個(gè)MOSFET的時(shí)候，一定要注意：MOSFET的導(dǎo)通條件是Vgs3v(一般來講是這個(gè)值)，而不是Vg3v，即不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要Vg3v，就可導(dǎo)通MOSFET，從而驅(qū)動(dòng)電路。通常情況下，Vg遠(yuǎn)不止要大于3v。以上圖4中電機(jī)正轉(zhuǎn)的電路為例，當(dāng)Q1導(dǎo)通時(shí)，此時(shí)24v=VdVs，而這時(shí)，要保證Vgs3v，就有Vg(3+24=27)v，如何做到Vg有27v，甚至更高的電壓，這個(gè)時(shí)候就要有驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)MOSFET了，也就是要使用MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片。心得總結(jié)這也是項(xiàng)目中的一個(gè)小小問題，以前不是很明白MOSFET的工作原理，這里犯下錯(cuò)誤，讓我記憶深刻。日后在學(xué)習(xí)的過程中，要掌握好理論知識(shí)，也要多實(shí)踐，這樣才能更加深刻地理解。雖常聽長(zhǎng)輩要學(xué)以致用，但是真正做到的，少之又少。一是我們一般沒有條件去使用我們的知識(shí)，二是我們本身對(duì)知識(shí)的理解就淺顯，認(rèn)為很難或者是太容易，讓我們無法使用或者沒必要去過多留心它。熟悉了MOSFET的使用后，想對(duì)PN結(jié)的工作原理進(jìn)行更深的認(rèn)識(shí)，后