MOS管驅(qū)動(dòng)器,MOSFET驅(qū)動(dòng)器電路-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-10-16
MOSFET驅(qū)動(dòng)器可利用一個(gè)同步DC/DC轉(zhuǎn)換器和高達(dá)100V的電源電壓來驅(qū)動(dòng)兩個(gè)N溝道MOSFET，是一種高頻高電壓柵極驅(qū)動(dòng)器。
使用MOSFET驅(qū)動(dòng)器時(shí)可以采用許多不同的電路配置。很多時(shí)候，由于高的峰值電流、驅(qū)動(dòng)電壓快的上升 / 下降時(shí)間以及電路板上長(zhǎng)走線引起的電感，需要考慮額外的鉗位電路。下文圖片顯示了經(jīng)常使用的柵極驅(qū)動(dòng)電路典型配置。
最理想的 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器電路如圖1所示。這種配置常用于升壓（boost）、反激式和單開關(guān)的正激開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。采用正確的布板技巧和選擇合適的偏置電壓旁路電容，可以使 MOSFET 柵極電壓得到很好的上升和下降時(shí)間。除了在偏置電壓增加本地旁路電容外，MOSFET 驅(qū)動(dòng)器的良好鋪地也很重要。
在許多柵極驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，也可能需要限制柵極驅(qū)動(dòng)的峰值，以降低柵極電壓的上升。通常這可以降低由于MOSFET 漏極電壓的快速上升斜率導(dǎo)致的 EMI 噪聲。通過改換具有更低峰值電流的 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器或增加一個(gè)串聯(lián)柵極驅(qū)動(dòng)電阻，如圖2所示，就可以減緩MOSFET 柵極電壓的上升和下降時(shí)間 。
MOSFET 驅(qū)動(dòng)器并沒有放置在它所驅(qū)動(dòng)的 MOSFET附近的應(yīng)用中，驅(qū)動(dòng)器的輸出與 MOSFET 的柵極之間存在電感，這會(huì)導(dǎo)致MOSFET柵極電壓振蕩而超過VDD和低于地 （GND）。
如果峰值電壓超過 MOSFET 標(biāo)稱的最大柵極電壓，MOSFET 會(huì)損壞，進(jìn)而導(dǎo)致失效。可以在 MOSFET 柵極和源極間增加一個(gè)齊納二極管對(duì)電壓進(jìn)行鉗位，如圖3所示。
可能的話，應(yīng)使 MOSFET驅(qū)動(dòng)器和 MOSFET 的走線長(zhǎng)度盡可能短，以此限制電感引起的振蕩效應(yīng)。驅(qū)動(dòng)器輸出和 MOSFET 柵極間的電感也會(huì)影響 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器在瞬態(tài)條件下將MOSFET 柵極維持在低電平的能力。
圖4顯示了使用柵極驅(qū)動(dòng)變壓器的兩種不同柵極驅(qū)動(dòng)配置。柵極驅(qū)動(dòng)變壓器可以用在高壓或低壓的應(yīng)用中，從而在控制電路和功率 MOSFET 之間提供隔離，而這種隔離是為了滿足安全要求，或者是提供高端浮空柵極驅(qū)動(dòng)。
4中的電路 A 和電路 B 顯示了單開關(guān)正激應(yīng)用中使用的柵極驅(qū)動(dòng)變壓器。與 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器輸出和柵極驅(qū)動(dòng)變壓器串聯(lián)的電阻和電容用于平衡柵極驅(qū)動(dòng)變壓器的電壓 - 時(shí)間。
由于柵極驅(qū)動(dòng)變壓器的電壓 - 時(shí)間必須平衡（對(duì)任何變壓器都一樣），在開關(guān)周期的截止時(shí)間內(nèi)，功率 MOSFET 的柵極被施加了一個(gè)負(fù)的柵源電壓。很多時(shí)候這會(huì)引起導(dǎo)通時(shí)開關(guān)時(shí)間延遲。
如果不希望發(fā)生這種情況，可以使用 B 中的電路配置。這個(gè)電路使用負(fù)的柵極驅(qū)動(dòng)電壓來導(dǎo)通另外一個(gè)小信號(hào) FET，進(jìn)而短接主功率 MOSFET 的柵源端子，使其完全截止，并使柵極電壓保持在 0V。A 和 B 中顯示的驅(qū)動(dòng)配置也可以用于雙開關(guān)的正激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
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