[導(dǎo)讀]1、概述在筆記本電腦主板、LCDTV主板、STB機(jī)頂盒等電子系統(tǒng)應(yīng)用中，內(nèi)部有不同電壓的多路電源，通常需要采用功率MOSFET作為負(fù)載切換開關(guān)，控制不同電壓的電源的上電時序；同時還有USB接口，用于輸出5V電壓，這些電源通常后面帶有較大的電容，也需要負(fù)載開關(guān)，限制后面電容在上電的...
1、概述
在筆記本電腦主板、LCDTV主板、STB機(jī)頂盒等電子系統(tǒng)應(yīng)用中，內(nèi)部有不同電壓的多路電源，通常需要采用功率MOSFET作為負(fù)載切換開關(guān)，控制不同電壓的電源的上電時序；同時還有USB接口，用于輸出5V電壓，這些電源通常后面帶有較大的電容，也需要負(fù)載開關(guān)，限制后面電容在上電的過程中充電產(chǎn)生的大的浪涌電流，以保護(hù)后面所帶的負(fù)載芯片的安全，同時不會導(dǎo)致前面的電源電壓的跌落產(chǎn)生復(fù)位的問題。
筆記本電腦主板19V輸入端，有二個背靠背的功率MOSFET，一個用于負(fù)載開關(guān)作軟起動，限制浪涌電流，另一個用于防反接。
圖1：筆記本電腦電源圖2：筆記本電腦主板輸入電路
在通訊系統(tǒng)中，也廣泛使用熱插撥電路，由功率MOSFET組成的熱插撥電路和上述的負(fù)載開關(guān)的功能類同。在這些應(yīng)用中，通常在功率MOSFET的柵極和源極或柵極和漏極并聯(lián)額外的電容，延長功率MOSFET在線性區(qū)的時間，以限制流涌的電流。從圖7波形可以明顯看到：功率MOSFET完全導(dǎo)通前，有比較長的一段時間工作于時間線性區(qū)。圖3：通信系統(tǒng)機(jī)房圖4：通信系統(tǒng)機(jī)柜板卡熱插撥圖5：通信系統(tǒng)機(jī)柜圖6：通信系統(tǒng)板卡電路圖7：通信系統(tǒng)板卡熱插撥波形
在電池保持板PCM過流關(guān)斷的過程中，從波形可以看到：功率MOSFET同樣也有較長的一段時間工作于線性區(qū)。圖8：電池保持板電路圖9：電池保持板關(guān)斷波形
在一些輸出電壓需要低噪聲的應(yīng)用，如輸出為12V、24V的供電電源，通常在開關(guān)電源輸出的后面接線性的穩(wěn)壓器來降低噪聲，由于成本考慮或找不到合適的集成線性穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器，一般采用分立元件方案組成線性穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器，使用中壓的功率MOSFET作為調(diào)整管；在一些風(fēng)扇或電機(jī)調(diào)速的應(yīng)用中，也是采用功率MOSFET作調(diào)整管，通過控制VGS的電壓，來調(diào)節(jié)漏極的電流，從而控制風(fēng)扇、電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這些應(yīng)用中，功率MOSFET完全工作在線性區(qū)。
然而，在開關(guān)電源中，功率MOSFET工作在完全關(guān)斷或完全導(dǎo)通狀態(tài)，通過線性區(qū)的速度比較快，也就是驅(qū)動電壓VGS從閾值電壓VGS(th)開始，到米勒平臺結(jié)束的這段時間，比較快，即使如此，也產(chǎn)生了較大的開關(guān)損耗。
功率MOSFET工作完全工作在線性區(qū)或者長的時間工作在線性區(qū)，會產(chǎn)生非常大的功率損耗，產(chǎn)生高的熱應(yīng)力；同時由于工作電壓高，內(nèi)部電場大，容易發(fā)生單元熱不平衡而局部失效的問題。功率MOSFET工作于線性區(qū)的這些問題，將用多篇文章進(jìn)行論述，給出一些設(shè)計的參考思路。
2、功率MOSFET線性區(qū)工作
功率MOSFET也有三個工作狀態(tài)，在漏極導(dǎo)通特性曲線上，對應(yīng)的是三個工作區(qū)：截止區(qū)，線性區(qū)和可變電阻區(qū)。如圖10所示。注意到：MOSFET的線性區(qū)有時也稱為：恒流區(qū)或飽和區(qū)。圖10：AOT1404的漏極導(dǎo)通特性
在前面柵極電荷的章節(jié)，設(shè)計過功率MOSFET的開通過程。在漏極導(dǎo)通特性曲線上，當(dāng)柵極的驅(qū)動電壓加在柵極上時，由于柵極有輸入電容，電容的電壓不能突變，因此，柵極的電壓隨時間線性上升，此時功率MOSFET仍然工作在截止區(qū)，圖10中A-B所示。
當(dāng)柵極的電壓上升到閾值電壓時，漏極開始流過電流，此時，功率MOSFET進(jìn)入到線性區(qū)。隨著柵極的增加，漏極電流也增加，圖10中B-C所示。這個過程中，VDS電壓變化不大，CGD的電容小，因此很快的放電。這一段時間也可稱為di/dt時間段。
漏極電流的變化值等于器件的跨導(dǎo)乘以柵極電壓的變化值。當(dāng)漏極的電流達(dá)到系統(tǒng)的最大允許電流時，此時漏極電流不再增加，維持最大值并保持恒定，因此，柵極的電壓受到跨導(dǎo)的限制，也要保持恒定，圖10中C-D所示。
此時，功率MOSFET會在一段時間內(nèi)工作在米勒平臺區(qū)，即相對穩(wěn)定的恒流區(qū)。柵極處于米勒平臺區(qū)保持恒定的原因在于：漏極電壓VDS開始降低，那么導(dǎo)致Crss兩端的電壓VGD也會隨之急劇的變化。從上式可以看到，只有大的電流才能產(chǎn)生大的VGD變化率，來抽取Crss的電荷，因此幾乎所有柵極的電流都被Crss抽走。同時，Crss是一個動態(tài)參數(shù)，在漏極電壓變化的過程中，Crss的電容值也會急劇的增加，此時動態(tài)的Crss主導(dǎo)著輸入電容，這樣，電容CGS相對而言其回路幾乎沒有電流，因此，柵極的電壓會維持恒定，從而產(chǎn)生米勒平臺。這一段時間也可稱為dv/dt時間段。
當(dāng)Crss的電荷全部抽走后，米勒平臺結(jié)束，同時，VDS電壓也降到最低值，即電流和此時的RDS(on)乘積。隨后柵極電壓繼續(xù)增加，增加到驅(qū)動電壓的最大值，如圖10中D-E所示，此時功率MOSFET進(jìn)入可變電阻區(qū)。
整個過程中，A-B為截止區(qū)，D-E為可變電阻區(qū)，B-C-D為線性工作區(qū)。線性區(qū)產(chǎn)生開關(guān)損耗，對于一個開關(guān)周期，此時間段越長，開關(guān)損耗越大。
具體的開關(guān)過程，di/dt時間段和dv/dt時間段，請參考公眾號中以前的文章，有詳細(xì)的論述。
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LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
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驅(qū)動電源
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工業(yè)電機(jī)
驅(qū)動電源
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根據(jù)LED驅(qū)動電源的公式，電感內(nèi)電流波動大小和電感值成反比，輸出紋波和輸出電容值成反比。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。
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設(shè)計
驅(qū)動電源
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新能源
驅(qū)動電源
在現(xiàn)代城市建設(shè)中，街道及停車場照明作為基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其質(zhì)量和效率直接關(guān)系到城市的公共安全、居民生活質(zhì)量和能源利用效率。隨著科技的進(jìn)步，高亮度白光發(fā)光二極管(LED)因其獨(dú)特的優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)光源，成為大功率區(qū)域...
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發(fā)光二極管
驅(qū)動電源
LED
在LED照明技術(shù)日益普及的今天，LED驅(qū)動電源的電磁干擾(EMI)問題成為了一個不可忽視的挑戰(zhàn)。電磁干擾不僅會影響LED燈具的正常工作，還可能對周圍電子設(shè)備造成不利影響，甚至引發(fā)系統(tǒng)故障。因此，采取有效的硬件措施來解決L...
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LED照明技術(shù)
電磁干擾
驅(qū)動電源
開關(guān)電源具有效率高的特性,而且開關(guān)電源的變壓器體積比串聯(lián)穩(wěn)壓型電源的要小得多,電源電路比較整潔,整機(jī)重量也有所下降,所以,現(xiàn)在的LED驅(qū)動電源
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驅(qū)動電源
開關(guān)電源
LED驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器，通常情況下：LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
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驅(qū)動電源
LED驅(qū)動電源在LED照明系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。由于LED具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命等優(yōu)點(diǎn)，使得LED照明在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，LED的電流、電壓特性需要特定的驅(qū)動電源才能正常工作。本文將介紹常用的LED驅(qū)動電...
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LED驅(qū)動電源
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LED驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器，通常情況下：LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
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崧盛股份9日發(fā)布投資者關(guān)系活動記錄表，就植物照明發(fā)展趨勢、行業(yè)壁壘等問題進(jìn)行分享。植物照明未來市場需求廣闊崧盛股份指出，植物照明將會走向長期產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。主要原因有三：第一，LED植物照明賦能終端種植更具有經(jīng)濟(jì)價值。由于LE...
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驅(qū)動電源
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高壓直流
人類社會的進(jìn)步離不開社會上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計者的努力，其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成，比如LED電源。
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LED燈作為一種新型節(jié)能和無污染光源，由于其特有的發(fā)光照明特性，在現(xiàn)代照明應(yīng)用中發(fā)揮著革命性的作用。作為 LED 照明產(chǎn)業(yè)鏈中最為核心的部件之一，LED 驅(qū)動電源的驅(qū)動控制技術(shù)所存在的可靠性低、成本高等典型問題一直制約著...
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隨著社會的快速發(fā)展，LED技術(shù)也在飛速發(fā)展，為我們的城市的燈光煥發(fā)光彩，讓我們的生活越來越有趣，那么你知道LED需要LED驅(qū)動電源嗎?那么你知道什么是LED驅(qū)動電源嗎?
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驅(qū)動電源
早前有新聞稱，Cree在2018年開始宣布轉(zhuǎn)型高科技半導(dǎo)體領(lǐng)域，并一邊逐漸脫離照明與LED相關(guān)業(yè)務(wù)，一邊持續(xù)投資半導(dǎo)體。在今日，Cree宣布與SMART Global Holdings, Inc.達(dá)成最終協(xié)議，擬將LED...
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