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經(jīng)典MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路

發(fā)布時(shí)間:2021-07-28 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】首先查看電源IC手冊(cè),了解最大峰值驅(qū)動(dòng)電流,因?yàn)椴煌腎C芯片具有不同的驅(qū)動(dòng)能力。其次,檢查MOSFET的寄生電容,如圖中的C1、C2和C3,如果容值較大,導(dǎo)通MOS管所需的能量也比較大。如果電源IC沒有足夠的峰值驅(qū)動(dòng)電流,晶體管將以較慢的速度開啟。
 
今天分享四種常見的MOS管柵極驅(qū)動(dòng)電路,都用過嗎?
 
1、IC直接驅(qū)動(dòng)型
 
這種電源IC的直接驅(qū)動(dòng)是最常見、最簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)方式。
 
經(jīng)典MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路
 
圖1 IC直接驅(qū)動(dòng)MOS柵極使用這種方法,我們應(yīng)該注意幾個(gè)參數(shù)及其影響。首先查看電源IC手冊(cè),了解最大峰值驅(qū)動(dòng)電流,因?yàn)椴煌腎C芯片具有不同的驅(qū)動(dòng)能力。其次,檢查MOSFET的寄生電容,如圖中的C1、C2和C3,如果容值較大,導(dǎo)通MOS管所需的能量也比較大。如果電源IC沒有足夠的峰值驅(qū)動(dòng)電流,晶體管將以較慢的速度開啟。如果驅(qū)動(dòng)能力不足,上升沿可能會(huì)出現(xiàn)高頻振蕩,即使減小圖1中的Rg也無(wú)法解決問題!而IC驅(qū)動(dòng)能力、MOSFET寄生電容、MOSFET開關(guān)速度等因素,也會(huì)影響驅(qū)動(dòng)電阻的選擇,所以Rg不能無(wú)限減小。
 
2、圖騰柱電路增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)
 
該驅(qū)動(dòng)電路的作用是增加電流供應(yīng)能力,快速完成柵極電容輸入的充電過程。這種拓?fù)湓黾恿碎_通所需的時(shí)間,但減少了關(guān)斷時(shí)間,開關(guān)管能夠快速開通,避免上升沿的高頻振蕩。
 
經(jīng)典MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路
圖2 圖騰柱電路增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)
 
3、驅(qū)動(dòng)電路加速M(fèi)OS管的關(guān)斷
 
在關(guān)斷的瞬間,驅(qū)動(dòng)電路可以提供盡可能低阻抗的通路,使MOSFET的柵極和源極之間的電容快速放電,保證開關(guān)管可以快速關(guān)斷。為了保證柵源極間電容C2的快速放電,在Rg1上并聯(lián)了一個(gè)Rg2和一個(gè)二極管D1。其中D1通常采用快恢復(fù)二極管,縮短了關(guān)斷時(shí)間并降低了關(guān)斷損耗;Rg2的作用是防止電源IC在關(guān)斷時(shí)因電流過大而燒壞。
 
經(jīng)典MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路
 
圖3 加速M(fèi)OS管關(guān)斷電路圖騰柱電路也可以加速關(guān)斷,當(dāng)電源IC的驅(qū)動(dòng)能力足夠時(shí),圖2中的電路可以改進(jìn)為下圖這種形式。
 
經(jīng)典MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路
 
圖4 改善型加速M(fèi)OS管關(guān)斷電路用三極管釋放GS電容的電是很常見的,如果Q1的發(fā)射極沒有電阻,PNP晶體管導(dǎo)通時(shí)柵極與源極之間的電容會(huì)短路,可以在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)放電,最大限度地減小關(guān)斷時(shí)的交叉損耗。圖4,因?yàn)槿龢O管的存在,柵極和源極之間電容電流不會(huì)直接通過電源IC放電,提高了電路可靠性。
 
4、變壓器驅(qū)動(dòng)電路加速M(fèi)OS管的關(guān)斷
 
為了滿足驅(qū)動(dòng)高邊MOS管的要求,如圖5所示,通常使用變壓器驅(qū)動(dòng)器,有時(shí)也用于安全隔離。使用R1的目的是抑制PCB板上的寄生電感與C1形成LC振蕩,其設(shè)計(jì)目的是隔離直流,通過交流,同時(shí)防止磁芯飽和。
 
經(jīng)典MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路
圖5 高邊MOSFET驅(qū)動(dòng)電路
 
(來源:星球號(hào),作者:liuxiaofei126 )
 
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