功率MOS管主要工作特性：1）其工作頻率可以達(dá)20KHz以上，有的甚至可以達(dá)到100KHz~200KHz；2）體積小、重量輕；3）高速、大功率、高耐壓（可以達(dá)到1400V以上NMOS）；4）高增益，存儲時間不受限制，不會熱擊穿。1/13/2025MOS管的符號NMOS/PMOS的符號為：1/13/2025MOS管原理MOS管是電壓控制器件，為了在D極獲得一個較大電流，在MOS管的G極和S極間必須加一個受控的電壓，因MOS的柵極與源極在電氣上是靠硅氧化層相互隔離的，管子加電后只有很少的一點漏電流從所加電源端流入到柵極。因此，可以說MOS管具有極高的增益和阻抗。為了驅(qū)動MOS管導(dǎo)通，需要在柵極和源極間加入電壓脈沖，用于產(chǎn)生有效的充電電流，給MOS管的輸入電容Ciss充電。為提高M(jìn)OS管的開關(guān)速度，驅(qū)動電阻Rg不可特大，可用公式得到其值：Rg=tr（或tf）/2.2Ciss

驅(qū)動電流脈沖值：Ig=Ciss×（dV/dt）其中Rg：驅(qū)動阻抗，Ω；Ciss：MOS管的輸入電容，F(xiàn)；tr和tf：分別為MOS管的上升時間和下降時間，s；dV/dt：驅(qū)動源的電壓變化率，V/s；G-S電壓無，MOS管關(guān)閉，D-S程高阻狀態(tài)，抑制電流通過。1/13/2025MOS管設(shè)計說明圖1中R1：R1是驅(qū)動電阻，要盡量靠近MOS管的G極，可以消除寄生振蕩，因MOS管輸入阻抗很高，驅(qū)動阻抗必須很低，防止電路發(fā)生正反饋自激振蕩。圖1中R2：為加速MOS關(guān)斷。在設(shè)計MOS管的電路時，因MOS管的柵極G的電壓大都為20~30V，所以要加保護(hù)（如穩(wěn)壓二極管）。1/13/2025MOS管的開關(guān)保護(hù)電路為保護(hù)MOS管一般要加RC吸收電路，其原因為：1）RC吸收回路可以改變MOS管的負(fù)載曲線，增加了它達(dá)到最大功率的可靠性。2）吸收回路可以消耗掉多余的關(guān)斷MOS管的能量。否則，這部分能量要由MOS管開關(guān)消耗，這樣在不增加成本的情況下，可使MOS管小型化。其計算公式為：C=Ic·（tr+tf）/VceR=Ton/3CP=（C·Vce·Vce·f）/20這里的Ic：最大的輸入MOS管電流，A；Vce：最大的電壓，V；tr/tf：開關(guān)管上升/下降時間，s；Ton：占空比1/f，s（大部分拓?fù)湫问綖?0%）；例子：Vce=200V，tf=2us，tr=0.5us，變換器的工作頻率為20KHz，工作電流為2A，1/13/2025MOS保護(hù)電路（舉例）計算C=Ic×(tr+tf)/Vce=2(0.5+2)×10-6/200 =25（nF）Ton取1/f的40%，所以：Ton=0.4×10-3/20=20（us）R=20×10-6/3×0.022×10-6=303（Ω）P=（0.025×10-6）×（2002）×（20×103）/20=1W1/13/2025濾波電感共模電感：L=1/（（2×3.14×f）2×C）差模電感：L=（1/2）×（1/（2×3.14×f）2×C）這里的f：設(shè)計要求的截止頻率；C：接入的X電容或Y電容；1/13/2025穩(wěn)壓管TL431TL431是一是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設(shè)置到從Vref（2.5V）到36V范圍內(nèi)的任何值。該器件的典型動態(tài)阻抗為0.2Ω，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運放電路、可調(diào)壓電源，開關(guān)電源等等。從該器件的符號看。3個引腳分別為：陰極（CATHODE）、陽極（ANODE）和參考端（REF）。從下圖可以看到，VI是一個內(nèi)部的2.5V基準(zhǔn)源，接在運放的反相輸入端。由運放的特性可知，只有當(dāng)REF端（同相端）的電壓非常接近VI（2.5V）時，三極管中才會有一個穩(wěn)定的非飽和電流通過，而且隨著REF端電壓的微小變化，通過三極管圖1的電流將從1到100mA變化。當(dāng)然，該圖絕不是TL431的實際內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以不能簡單地用這種組合來代替它。但如果在設(shè)計、分析應(yīng)用TL431的電路時，這個模塊圖對開啟思路，理解電路都是很有幫助的，本文的一些分析也將基于此模塊而展開。1/13/2025TL431內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖其內(nèi)部電路圖為：1/13/2025TL431在開關(guān)電源中的作用1如圖1/13/2025在開關(guān)電源上的應(yīng)用2在過去的普通開關(guān)電源設(shè)計中，通常采用將輸出電壓經(jīng)過誤差放大后直接反饋到輸入端的模式。這種電壓控制的模式在某些應(yīng)用中也能較好地發(fā)揮作用，但隨著技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今世界的電源制造業(yè)大多已采用一種有類似拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方案。此類結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源有以下特點：輸出經(jīng)過TL431(可控分流基準(zhǔn))反饋并將誤差放大，TL431的沉流端驅(qū)動一個光耦的發(fā)光部分，而處在電源高壓主邊的光耦感光部分得到的反饋電壓，用來調(diào)整一個電流模式的PWM控制器的開關(guān)時間，從而得到一個穩(wěn)定的直流電壓輸出。上圖是一個實用的4W開關(guān)型5V直流穩(wěn)壓電源的電路。該電路采用了此種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并同時使用了TOPSwitch技術(shù)。1/13/2025在開關(guān)電源上的應(yīng)用3圖中C1、L1、C8和C9構(gòu)成EMI濾波器，BR1和C2對輸入交流電壓整流濾波，D1和D2用于消除因變壓器漏感引起的尖峰電壓，U1是一個內(nèi)置MOSFET的電流模式PWM控制器芯片，它接受反饋并控制整個電路的工作。D3、C3是次極整流濾波電路，L2和C4組成低通濾波以降低輸出紋波電壓。R2和R3是輸出取樣電阻，兩者對輸出的分壓通過TL431的REF端來控制該器件從陰極到陽極的分流。這個電流又是直接驅(qū)動光耦U2的發(fā)光部分的。那么當(dāng)輸出電壓有變大趨勢時，Vref隨之增大導(dǎo)致流過TL431的電流增大，于是光耦發(fā)光加強，感光端得到的反饋電壓也就越大。U1在接受這個變大反饋電壓后將改變MOSFET的開關(guān)時間，輸出電壓隨改變而回落。事實上，上面講述的過程在極短的時間內(nèi)就會達(dá)到平衡，平衡時Vref=2.5V，又有R2=R3，所以輸出為穩(wěn)定的5V。這里要注意的是，不再能通過簡單地改變?nèi)与娮鑂2、R3的值來改變輸出電壓，因為在開關(guān)電源中每個元件的參數(shù)對整個電路工作狀態(tài)的影響都會很大。按圖中所示參數(shù)時，電路可在90VAC～264VAC（50/60Hz）輸入范圍內(nèi)，輸出+5V，精度優(yōu)于±3%，輸出功率為4W，最大輸出電流可達(dá)0.8A，典型變換效率為70%。1/13/2025光電耦合器光電耦合器性能特點11/13/2025光電耦合器性能特點21/13/2025光電耦合器性能特點31/13/2025光電耦合器選用原則1/13/2025光電耦合器PC8171/13/2025PC817具體參數(shù)1/13/2025PC817光耦應(yīng)用框圖1/13/2025PC817光耦詳解二極管正向電流IF生成一個光源，使光敏三極管產(chǎn)生一集電極電流IC供給負(fù)載電阻RL；光敏二極管共有三個重要參數(shù)：1）二極管正向電流IF；2）二極管