三极管和MOS管开关速度谁快呀

原文:http://bbs.elecfans.com/jishu_241849_1_1.html

mos管上有等效电容的存在,所以开关时间比三极管长,三极管速度最快。 
但也有的说三极管存在状态转换,例如开到关,即饱和到截至,PN结的感应电和需要恢复到平衡状态,所以开关速度比MOS管较慢,MOS管常用于高速电路
就分立元件而言,是三极管的速度快,一般的产品目录上三极管都标注其带宽,而MOS管都不标注带宽或相应时间等和速度相关的参数。
有些三极管的数据手册中给出上升时间、下降时间或导通时间、截止时间,这就是它的开关速度参数

### 三极管驱动MOS管的开关电路设计及工作原理 在电源管理或功率控制应用中,常使用三极管(如双极型晶体管BJT)来控制MOS管的与关断。这种组合电路利用了三极管易于控制的特点以及MOS管高效率、低电阻的优势。 #### 电路结构与关键元件作用 在一个典型的三极管控制MOS管的开关电路中,三极管常作为控制开关,用于控制MOS管的栅极(G极)电压。MOS管的状态由其栅极与源极之间的电压(Vgs)决定。当Vgs高于阈值电压时,MOS;反之则关断。 - **三极管Q2**:作为控制元件,其基极(B)由控制信号(Control)驱动,集电极(C)连接至MOS管Q1的G极,发射极(E)接地。 - **MOS管Q1**:作为主开关元件,其漏极(D)接电源+5V_IN,源极(S)接负载或后级电路。 - **电阻R2、R3**:R3用于限制三极管Q2的基极电流,R2则用于控制MOS管Q1的栅极充放电速度。 - **电容C1**:用于实现MOS管的软开启(Soft Start),过R2充放电控制Vgs的变化速率。 #### 工作原理 ##### 上电完成且Control为高电平 1. 三极管Q2的基极电压为0.7V,基极电流Ibe为:(3.3V - 0.7V)/ 基极电阻R3 = 0.26mA。 2. 三极管Q2饱,Vce ≈ 0。电容C1过电阻R2充电,C1与G极相连端的电压由5V缓慢下降到0V,致Vgs电压逐渐增大。 3. MOS管Q1的Vgs缓慢增大,令其缓慢打开直至完全打开。最终Vgs = -5V。 4. 利用电容C1的充电时间实现了MOS管Q1的缓慢打开(),实现了软开启的功能。 ##### 上电完成且Control为低电平 电源完全打开后,+5V_OUT输出为5V电压。此时将Control设为低电平,三极管Q2关闭,电容C1与G极相连端过电阻R2放电,电压逐渐上升到5V,起到软关闭的效果。软关闭一般不是我们想要的,过慢地关闭电源,可能出现系统不稳定等异常[^1]。 #### 电路设计要点 - **驱动能力**:三极管的驱动能力需足够强,以确保MOS管能够关断。驱动电流的大小电阻取值有直接的关系。 - **软启动设计**:过电容C1电阻R2的组合,可以控制MOS管的速度,避免电流冲击。 - **保护措施**:考虑到MOS管的栅极对静电敏感,设计时应加入适当的保护电路,如栅极与源极之间的稳压二极管。 #### 示例电路 以下是一个简单的三极管控制MOS管的开关电路示例: ```c // 假设R1为10欧姆,当G点为0V时,流过MOS管G极的I=U/R,压差U=15-0=15V,因此I=1.5A=1500mA; // 当G点电压上升为15V时,流过MOS管G极的电流I=0。 // 因此当电阻两端压差为0V时,没有驱动电流,此时MOS管在电压保持平台期,为电压驱动的。 // 驱动电流的大小电阻取值有直接的关系。 ``` 过上述设计,可以有效地利用三极管控制MOS管的开关状态,实现高效、稳定的电源管理功能。
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