方波信号直接驱动场效应管
方波信号驱动场效应管：要看方波信号是不是能够直接驱动场效应管, 那么我们就要先了解场效应管的一些特点,然后针对场效应管的特点去选配方波信号产生电路。
场效应管的特点
场效应管是一个输入电阻很高的电压控制型器件，它可分为结型场效应管( FET )和绝缘栅型场效应管( MOSFET ) , 在实际应用中绝缘栅型场效应管使用最广泛,在这里我主要说一下增强型的NMOS场效应管,这种类型的管子在实际应用电路中是最为常见的。
对于这种增强型场效应管要使它导通一定要在栅极G和源极S之间加一个正向的电压才可以,也就是说Ugs这个电压要大于零,并且要有一定的电压值才能使这个场效应管充分导通,元件符号和工作结构示意图如下图所示。
场效应管是一种电压控制器件，只要前级电路输出的电压幅度足够大，便可以直接驱动场效应管工作，故方波信号的幅度若能够满足要求，是可以直接驱动场效应管工作的，若方波信号的幅度较小，则需加一级三极管放大电路来增幅，然后才能驱动场效应管工作。下面我们详细介绍一下方波信号驱动场效应管时需要注意的几个问题。
简单的场效应管开关电路
场效应管是一种电压控制器件，其直流输入电阻极高，一般都在吉欧级以上，工作时所需的驱动电流远小于双极型三极管，但这种器件对驱动电压的幅度要求较高；
像8N50、IRF540这类大功率场效应管，它们一般约需10V左右的驱动电压方能充分饱和导通，即使像AO3401、SI2302这类低开启电压的管子，一般也需4～5V的驱动电压才能充分饱和，故若想用方波信号直接驱动场效应管工作，其幅度必须能够满足驱动要求。
大功率N沟道场效应管IRF540。
若方波发生器电路的输出幅度较小，直接驱动场效应管，可能无法使管子饱和导通，加一级三极管放大电路，通过该电路去驱动场效应管工作。
三极管放大电路。
NPN型三极管的供电电压选用12～15V，场效应管的栅极直接接NPN管的集电极，幅度较小的方波信号通过1KΩ电阻加至三极管的基极，这样三极管的集电极便可以输出幅度足够大的信号驱动场效应管工作。
简单的矩形波发生器电路。
在用矩形波或方波信号驱动场效应管工作时，不仅对其幅度有要求，一般还要求这些波形的上升沿或下降沿陡直，这样可以避免场效应管较长时间的停留在线性放大区。
简单波形发生器电路其输出波形的上升沿或下降沿不够陡直，若用这类信号直接驱动场效应管工作，会使管子较长时间的停留在线性放大区，此时场效应管漏源两极之间的管压降会显著增大，若其漏极负载电流较大，管子将会发热。
555构成的矩形波发生器电路。
NE555是一款用途广泛的双极型555时基IC，其工作电压范围为5～16V，并且带负载能力强，输出电流及灌入电流皆可达200mA。
在其外围接少量的电阻、电容等元件，使其工作于无稳态工作模式，即可产生矩形波及方波等波形。
由于NE555的高频性能良好，其输出波形的上升时间及下降时间只有100nS，故NE555构成的方波发生器可以输出边沿陡直的方波信号，只要该信号幅度足够大，即可直接驱动场效应管工作。
NE555驱动场效应管的电路。
NE555与外围的R1、C1及D1、D2等元件一起组成一个占空比可调的矩形波发生器，合理选用外围元件，本电路即可输出占空比为50％的方波信号。
为了提高输出信号的幅度，本电路采用12V直流电源供电，这样在驱动BUZ11这类场效应管时，其输出信号幅度不低于11.5V，足可以驱动场效应管使其饱和。
场效应管与NE555电路连接时，只要在其栅极接一个数十～数百Ω的电阻即可。NE555的输出端③脚输出高电平时，其幅度不低于11V，场效应管BUZ11饱和导通，其漏极负载工作；当NE555的③脚输出低电平时，其幅度只有零点几伏，BUZ11截止，漏极负载停止工作。
方波信号产生电路
方波信号产生电路可以用分离元件实现，也可以用集成电路实现，我们最常用的是一种名叫NE555集成定时器芯片通过外围的一些电阻和电容构成一个方波产生电路，这种芯片的工作电压范围比较宽，从1.5伏到16V都可以工作。
为了使NE555芯片的第三脚能够输出一定功率的方波驱动信号，最好给这个芯片加12V伏的电压，这样第三脚就可以输出大约8V的电压了，当输出高脉冲的时候就可以使场效应管充分得到导通。其工作原理图如下图所示的那样。
方波信号直接驱动场效应管的实际应用
方波信号当然可以直接驱动场效应管，前提是：
1.方波电压的幅度必须大于场管导通电压，保证场管处于开关状态。
2.频率如果大到GS间结电容导致方波严重畸变的程度，必须加图腾柱之类的缓冲驱动电路，不然场管发热严重。
方波信号驱动场效应管的例子在实际电路中有很多的应用。比如在电磁炉中为了使绝缘栅管IGBT工作在振荡状态，那么就需要一个能够产生方波的电路去直接驱动绝缘栅管IGBT的栅极G。
在修电瓶车充电器时，所用的振荡管也是场效应管，它是由电源管理芯片UC3842第6引脚输出PWM波形去驱动场效应管，使它产生振荡，为高频变压器提供高频脉冲电压，如下图所示。
还有就是在变频器中的六个逆变管绝缘栅管IGBT也是有方波电路直接驱动的，类似这种电路例子还有很多。
我们通过介绍可以看出，只要方波信号功率达到使场效应管导通的要求，是可以直接驱动场效应管的。
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