MOS管栅极电流是在MOS管中,从栅极输入端进入的电流。MOS栅极电流包括漏极电流(drain+current)和栅极漏极电流(gate-drain current)。
漏极电流是栅极电压一定时,从源极到漏极的电流,用符号ID表示。漏极电流与栅极电压、源极电压和栅-源极电压之间的关系由MOSFET的工作原理和电流-电压特性决定。
栅极漏极电流是指由于MOSFET的表面污染或杂质等原因,导致栅极表面和漏极之间形成的电流。在正常工作条件下,这种电流非常小,可以忽略不计。
MOS栅极电流在MOSFET的设计和应用中具有重要意义,可用于分析MOSFET的静态工作点和动态特性,并用于优化MOSFET的性能。
MOS管栅极驱动电流计算
MOS管是电压控制的,从理论上MOS管电流为零。但是半导体不是理想器件,不可避免的会存在一些寄生参数。 阅读芯片手册可以知道,栅极驱动电流公式如下图。
![mos管栅极电流](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2024/0527/20240527080709467.png)
![mos管栅极电流](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2024/0527/20240527080709467.png)
Fsw为开关频率,Qg为mos管栅极充满所需电荷。MOS管以BSC109N10NS3为例 ,查看该mos管芯片手册,可以知道Qg为50nC左右。通过上面公式计算Igate = 25mA。但是问题来了,如下图:
![mos管栅极电流](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2024/0527/20240527080721719.png)
![mos管栅极电流](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2024/0527/20240527080721719.png)
INTVcc的电流驱动能力为23mA,也就是说开关频率大概超过500K后,就无法正常驱动这个MOS管了,但是把开关频率改到900K后,电路从表面上运行正常。为了一探究竟,测试一下MOS管的驱动波形。
![mos管栅极电流](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2024/0527/20240527080732823.png)
![mos管栅极电流](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2024/0527/20240527080743934.png)
![mos管栅极电流](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2024/0527/20240527080732823.png)
![mos管栅极电流](http://www.ejiguan.cn/uploadfile/2024/0527/20240527080743934.png)
波形大致看起来问题不大,放大波形,可以看到栅极电压上升过程中有振铃,这个其实是MOS管的弥勒效应引起的震荡。这个震荡无疑加大了MOS管的开关损耗。这个震荡问题其实从侧面也反应了这个芯片在Qg = 50nC,开关频率 = 900KHz情况下,驱动能力不足的问题。
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