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N沟道场效(xiao)应管开关电(dian)路(lu)

MOSFET一直是(shi)(shi)大多(duo)数N沟道(dao)场效(xiao)(xiao)应(ying)管(guan)开关(guan)电(dian)(dian)路电(dian)(dian)源（SMPS）选择的(de)(de)晶体(ti)管(guan)技术(shu)。MOSFET用作(zuo)(zuo)主开关(guan)晶体(ti)管(guan)，并用作(zuo)(zuo)门控整流器来提高效(xiao)(xiao)率。本设计实例对(dui)P沟道(dao)和(he)N沟道(dao)增(zeng)强型(xing)MOSFET做(zuo)了比(bi)较，以便选择最适合(he)电(dian)(dian)源应(ying)用的(de)(de)开关(guan)。MOSFET一直是(shi)(shi)大多(duo)数开关(guan)电(dian)(dian)源（SMPS）首选的(de)(de)晶体(ti)管(guan)技术(shu)。当用作(zuo)(zuo)门控整流器时，MOSFET是(shi)(shi)主开关(guan)晶体(ti)管(guan)且兼具(ju)提高效(xiao)(xiao)率的(de)(de)作(zuo)(zuo)用。为选择最适合(he)电(dian)(dian)源应(ying)用的(de)(de)开关(guan)，本设计实例对(dui)P沟道(dao)和(he)N沟道(dao)增(zeng)强型(xing)MOSFET进行了比(bi)较。

对市场营销人员(yuan)，MOSFET可(ke)能(neng)代表(biao)能(neng)源(yuan)传递最佳方案(an)（Most Optimal Solution for Energy Transfer）的缩写。对工程师来(lai)说，它代表(biao)金属氧化物半导(dao)体(ti)场效应晶体(ti)管(guan)（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）。

由(you)于(yu)具(ju)有较低(di)的(de)导通(tong)(tong)电阻（RDS(on)）和较小(xiao)尺(chi)寸(cun)，N沟(gou)道(dao)(dao)MOSFET在产(chan)品选(xuan)择上(shang)超(chao)过了P沟(gou)道(dao)(dao)。在降(jiang)压(ya)稳压(ya)器(qi)应(ying)用(yong)中(zhong)，基于(yu)栅(zha)控电压(ya)极(ji)性、器(qi)件尺(chi)寸(cun)和串联电阻等(deng)多种因素，使用(yong)P沟(gou)道(dao)(dao)MOSFET或N沟(gou)道(dao)(dao)MOSFET作(zuo)为主N沟(gou)道(dao)(dao)场(chang)效应(ying)管开关电路。同步整(zheng)流(liu)器(qi)应(ying)用(yong)几(ji)乎总是使用(yong)N沟(gou)道(dao)(dao)技术(shu)，这主要是因为N沟(gou)道(dao)(dao)的(de)RDS(on)小(xiao)于(yu)P沟(gou)道(dao)(dao)的(de)，并(bing)且通(tong)(tong)过在栅(zha)极(ji)上(shang)施加正电压(ya)导通(tong)(tong)。

MOSFET多数(shu)是(shi)载流(liu)(liu)子器件(jian)， N沟道(dao)MOSFET在导电(dian)(dian)过程中有(you)电(dian)(dian)子流(liu)(liu)动(dong)(dong)。 P沟道(dao)在导电(dian)(dian)期间使用(yong)被(bei)称为空穴的(de)正(zheng)电(dian)(dian)荷。电(dian)(dian)子的(de)流(liu)(liu)动(dong)(dong)性是(shi)空穴的(de)三倍。尽管(guan)没有(you)直接的(de)相关(guan)性，就RDS(on)而言，为得(de)到相等的(de)值，P沟道(dao)的(de)管(guan)芯尺寸大(da)约是(shi)N沟道(dao)的(de)三倍。因(yin)此N沟道(dao)的(de)管(guan)芯尺寸更小。

N沟道(dao)场(chang)效应管开(kai)关电(dian)路(lu)N沟道(dao)MOSFET在栅-源极端(duan)子上施(shi)加适当(dang)阈(yu)值(zhi)的(de)(de)正电(dian)压(ya)时导通(tong)；P沟道(dao)MOSFET通(tong)过施(shi)加给定的(de)(de)负的(de)(de)栅-源极电(dian)压(ya)导通(tong)。

MOSFET的(de)栅(zha)控决定了它(ta)们(men)在(zai)SMPS转换(huan)器(qi)(qi)中的(de)应(ying)(ying)用(yong)。例如，N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOSFET更适用(yong)于以地(di)为(wei)参考的(de)低侧(ce)(ce)开(kai)关(guan)，特别是用(yong)于升压(ya)(ya)、SEPIC、正向和隔(ge)离反(fan)激式转换(huan)器(qi)(qi)。在(zai)同步整流器(qi)(qi)应(ying)(ying)用(yong)以及以太(tai)网供电(dian)(dian)（PoE）输入(ru)整流器(qi)(qi)中，低侧(ce)(ce)开(kai)关(guan)也被用(yong)来代替二极管(guan)作为(wei)整流器(qi)(qi)。P沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOSFET最常用(yong)作输入(ru)电(dian)(dian)压(ya)(ya)低于15VDC的(de)降压(ya)(ya)稳(wen)压(ya)(ya)器(qi)(qi)中的(de)高(gao)(gao)侧(ce)(ce)开(kai)关(guan)。根(gen)据应(ying)(ying)用(yong)的(de)不同，N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)场效应(ying)(ying)管(guan)开(kai)关(guan)电(dian)(dian)路(lu)N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOSFET也可用(yong)作降压(ya)(ya)稳(wen)压(ya)(ya)器(qi)(qi)高(gao)(gao)侧(ce)(ce)开(kai)关(guan)。这些(xie)应(ying)(ying)用(yong)需要自举电(dian)(dian)路(lu)或其它(ta)形式的(de)高(gao)(gao)侧(ce)(ce)驱动器(qi)(qi)。

极(ji)性决(jue)定了MOSFET的图形符号(hao)(hao)。不同之处在(zai)于体二极(ji)管和箭头符号(hao)(hao)相对于端(duan)子(zi)的方(fang)向。

极性和MOSFET工作特性

极性决(jue)定(ding)了(le)MOSFET的工作(zuo)特性。 对(dui)N沟道(dao)(dao)器(qi)件为正的电流和电压对(dui)P沟道(dao)(dao)器(qi)件为负值。

在有充足电压施加到(dao)栅-源极端子的(de)欧(ou)姆区域（ohmic region），MOSFET“完(wan)全导通”。在对比图中，N沟道(dao)欧(ou)姆区的(de)VGS是7V，而P沟道(dao)的(de)是-4.5V。

随(sui)着(zhe)(zhe)栅(zha)(zha)极电(dian)压增加(jia)，欧姆(mu)曲线的(de)(de)斜率(lv)变得更陡，表(biao)明器(qi)件导电(dian)能(neng)力更强。施加(jia)的(de)(de)栅(zha)(zha)极电(dian)压越高，MOSFET的(de)(de)RDS(on)就越小。在(zai)某些应用(yong)中(zhong)，对MOSFET进行栅(zha)(zha)控的(de)(de)是可以提供令人满意的(de)(de)RDS(on)的(de)(de)电(dian)压。额外的(de)(de)栅(zha)(zha)极电(dian)压会因?C x Vgs x Vgs x f产生功耗，其(qi)中(zhong)栅(zha)(zha)极电(dian)荷和N沟道场效应管开关电(dian)路频率(lv)在(zai)确定MOSFET技(ji)术的(de)(de)最终工作(zuo)点(dian)和选用(yong)方面起着(zhe)(zhe)重要(yao)作(zuo)用(yong)。

MOSFET既可工作在第一(yi)象限，也可工作在第三象限。没有(you)施加(jia)栅(zha)-源极电(dian)压(ya)时(shi)，寄生(sheng)体二极管导通。当栅(zha)极没有(you)电(dian)压(ya)时(shi)，流(liu)入(ru)漏极的电(dian)流(liu)类似于典型(xing)的二极管曲线(xian)。

施加栅极(ji)电(dian)压时(shi)(shi)，根据VGS的(de)(de)值会产(chan)生非线性曲线。当VGS超过10V时(shi)(shi)，N沟(gou)道MOSFET完全(quan)在第三象限(xian)欧姆区(qu)内工作。然而，当栅极(ji)电(dian)压低于10V时(shi)(shi)，二(er)极(ji)管(guan)电(dian)压钳位于各种漏极(ji)电(dian)流水平。在非线性曲线中见到的(de)(de)弯曲是(shi)二(er)极(ji)管(guan)和(he)欧姆区(qu)之间(jian)的(de)(de)转变点。

在使用N沟道(dao)场效(xiao)应管开关电(dian)(dian)(dian)路(lu)或者马达驱动电(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)时候，大部分(fen)人都会考虑MOS的(de)导通电(dian)(dian)(dian)阻，最大电(dian)(dian)(dian)压等，最大电(dian)(dian)(dian)流等，也有很多人仅仅考虑这(zhei)些因(yin)素。这(zhei)样的(de)电(dian)(dian)(dian)路(lu)也许是(shi)可以(yi)工作(zuo)的(de)，但并(bing)不是(shi)优秀的(de)，作(zuo)为正式的(de)产品设计也是(shi)不允许的(de)。

1、MOS管种类和结构

MOSFET管是(shi)FET的(de)一(yi)种(另(ling)一(yi)种是(shi)JFET)，可以(yi)被制(zhi)造成增(zeng)强(qiang)型(xing)或(huo)耗尽(jin)型(xing)，P沟(gou)道(dao)或(huo)N沟(gou)道(dao)共4种类(lei)型(xing)，但(dan)实际应用的(de)只有增(zeng)强(qiang)型(xing)的(de)N沟(gou)道(dao)MOS管和增(zeng)强(qiang)型(xing)的(de)P沟(gou)道(dao)MOS管，所以(yi)通常提到NMOS，或(huo)者PMOS指的(de)就是(shi)这两种。

至于为什么不使(shi)用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底(di)。

对于这两(liang)种增强型(xing)MOS管(guan)，比(bi)较常用(yong)的(de)(de)是NMOS。原(yuan)因(yin)是导通电(dian)阻(zu)小(xiao)，且(qie)容易制造(zao)。所以N沟道场效(xiao)应管(guan)开关电(dian)路电(dian)源和马(ma)达驱动的(de)(de)应用(yong)中，一般都用(yong)NMOS。下面的(de)(de)介绍中，也多以NMOS为主。

MOS管(guan)的三个管(guan)脚之间(jian)有寄生电(dian)容存在(zai)，这(zhei)不是(shi)我们(men)需要(yao)的，而是(shi)由于制(zhi)造(zao)工(gong)艺限制(zhi)产生的。寄生电(dian)容的存在(zai)使得(de)在(zai)设计或选择驱动(dong)电(dian)路(lu)的时候要(yao)麻烦一些，但没(mei)有办法避(bi)免(mian)，后边再(zai)详细介绍。

在(zai)MOS管(guan)原理图上可以(yi)看到，漏极和源极之(zhi)间有(you)一个寄生二(er)(er)(er)极管(guan)。这(zhei)个叫体二(er)(er)(er)极管(guan)，在(zai)驱动感性负(fu)载(如马达)，这(zhei)个二(er)(er)(er)极管(guan)很重要。顺便说一句，体二(er)(er)(er)极管(guan)只在(zai)单个的MOS管(guan)中存在(zai)，在(zai)集成(cheng)电路芯(xin)片内(nei)部(bu)通常是(shi)没有(you)的。

2、MOS管导通特性

导通的意(yi)思是作为(wei)N沟道场效(xiao)应管开关电(dian)路，相(xiang)当于(yu)开关闭合。

NMOS的(de)特性，Vgs大于一定的(de)值就会导(dao)通，适合用于源极(ji)接(jie)地(di)时的(de)情况(低端驱动)，只要(yao)栅(zha)极(ji)电压达到4V或10V就可以了。

PMOS的(de)(de)特性，Vgs小于一定的(de)(de)值就会导通，适合用于源极接VCC时的(de)(de)情况(高端驱动(dong)(dong))。但是(shi)，虽然PMOS可以很(hen)方便地用作(zuo)高端驱动(dong)(dong)，但由(you)于导通电阻(zu)大(da)，价(jia)格贵，替换种类少等原(yuan)因，在(zai)高端驱动(dong)(dong)中，通常还是(shi)使用NMOS。

3、N沟道场效应管开关电路管损失

不管(guan)是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电(dian)阻存在，这样电(dian)流就会(hui)在这个(ge)电(dian)阻上消(xiao)耗(hao)能量，这部分消(xiao)耗(hao)的能量叫做导通损耗(hao)。选择导通电(dian)阻小(xiao)的MOS管(guan)会(hui)减小(xiao)导通损耗(hao)。现在的小(xiao)功率MOS管(guan)导通电(dian)阻一般在几(ji)十(shi)毫欧左右(you)，几(ji)毫欧的也有。

MOS在导通和(he)截(jie)止的时候，一定不(bu)是在瞬间(jian)完成的。MOS两端的电压有一个(ge)下降的过程，流(liu)过的电流(liu)有一个(ge)上升的过程，在这段时间(jian)内，MOS管的损(sun)失(shi)是电压和(he)电流(liu)的乘积，叫做开(kai)关(guan)损(sun)失(shi)。通常开(kai)关(guan)损(sun)失(shi)比导通损(sun)失(shi)大(da)得多，而(er)且N沟道场效应管开(kai)关(guan)电路(lu)频率越(yue)(yue)快，损(sun)失(shi)也越(yue)(yue)大(da)。

导(dao)通瞬间(jian)电压和电流的乘积(ji)很(hen)大，造(zao)成的损失也就(jiu)很(hen)大。缩短开(kai)关时(shi)间(jian)，可以减小(xiao)每次导(dao)通时(shi)的损失;降低开(kai)关频(pin)率(lv)，可以减小(xiao)单(dan)位时(shi)间(jian)内(nei)的开(kai)关次数(shu)。这两种(zhong)办法(fa)都可以减小(xiao)开(kai)关损失。

4、MOS管驱动

跟双极性晶(jing)体管相比，一般认为使MOS管导(dao)通不需(xu)要电(dian)流，只(zhi)要GS电(dian)压高于一定(ding)的值，就(jiu)可以(yi)了(le)。这个很容易做到(dao)，但是(shi)，我们还需(xu)要速(su)度。

在MOS管的(de)结构中可以(yi)(yi)看(kan)到，在GS，GD之间存在寄(ji)生电(dian)容，而MOS管的(de)驱(qu)(qu)动(dong)，实际上就是对(dui)(dui)电(dian)容的(de)充放(fang)电(dian)。对(dui)(dui)电(dian)容的(de)充电(dian)需要(yao)(yao)一个电(dian)流(liu)，因为对(dui)(dui)电(dian)容充电(dian)瞬间可以(yi)(yi)把电(dian)容看(kan)成短(duan)(duan)路，所以(yi)(yi)瞬间电(dian)流(liu)会比(bi)较(jiao)大(da)。选择(ze)/设(she)计(ji)MOS管驱(qu)(qu)动(dong)时(shi)第(di)一要(yao)(yao)注(zhu)意的(de)是可提(ti)供瞬间短(duan)(duan)路电(dian)流(liu)的(de)大(da)小。

第二注意的(de)(de)(de)是，普遍用于高(gao)端驱(qu)(qu)动的(de)(de)(de)NMOS，导通时(shi)需要是栅极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)大于源极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)。而高(gao)端驱(qu)(qu)动的(de)(de)(de)MOS管(guan)导通时(shi)源极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)与漏极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(VCC)相同，所(suo)以(yi)这时(shi)栅极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)要比VCC大4V或10V。如果在同一个(ge)系统(tong)里(li)，要得到(dao)比VCC大的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)，就要专门的(de)(de)(de)升压(ya)(ya)电(dian)(dian)(dian)路(lu)了。很(hen)多(duo)马达驱(qu)(qu)动器都集成了电(dian)(dian)(dian)荷泵，要注意的(de)(de)(de)是应该(gai)选(xuan)择(ze)合适的(de)(de)(de)外接电(dian)(dian)(dian)容，以(yi)得到(dao)足够的(de)(de)(de)短路(lu)电(dian)(dian)(dian)流(liu)去驱(qu)(qu)动MOS管(guan)。

上边(bian)说(shuo)的4V或10V是常(chang)用(yong)的MOS管的导(dao)(dao)通(tong)电压，设计(ji)时(shi)当(dang)然需要有(you)一定的余量。而且电压越高(gao)，导(dao)(dao)通(tong)速度越快，导(dao)(dao)通(tong)电阻也(ye)越小(xiao)。现在(zai)也(ye)有(you)导(dao)(dao)通(tong)电压更小(xiao)的MOS管用(yong)在(zai)不同(tong)的领(ling)域里，但在(zai)12V汽(qi)车电子系统里，一般4V导(dao)(dao)通(tong)就够用(yong)了(le)。

MOS管的驱(qu)动电路(lu)及其损(sun)失，可以(yi)参(can)考Microchip公司的AN799 Matching MOSFET Drivers to MOSFETs。讲(jiang)述得很详细，所以(yi)不打(da)算(suan)多写了。

5、MOS管应用电路

MOS管最显(xian)著的特性(xing)是开关(guan)特性(xing)好，所以(yi)被广泛应用在需要(yao)电(dian)子开关(guan)的电(dian)路(lu)中，常见的如开关(guan)电(dian)源和(he)马达驱动，也有照明(ming)调光(guang)。

5种常用开关电源MOSFET驱(qu)动电路解析(xi)

在使用MOSFET设计开关(guan)电源(yuan)时(shi)，大(da)(da)部分人都(dou)会考(kao)虑MOSFET的(de)导通电阻、最大(da)(da)电压、最大(da)(da)电流(liu)。但(dan)很多时(shi)候也仅仅考(kao)虑了这些因(yin)素，这样的(de)电路也许(xu)可以正常工作，但(dan)并不是一个好的(de)设计方案。更细致的(de)，MOSFET还(hai)应考(kao)虑本身寄(ji)生的(de)参数。对一个确定的(de)MOSFET，其驱动(dong)电路，驱动(dong)脚输出(chu)的(de)峰值电流(liu)，上升速率等，都(dou)会影响MOSFET的(de)开关(guan)性能。

当电(dian)(dian)源IC与MOS管选定之(zhi)后(hou)， 选择(ze)合(he)适(shi)的(de)驱动电(dian)(dian)路来连接电(dian)(dian)源IC与MOS管就显得(de)尤其重要了。

MOSFET驱动电路有以下几点要求：

(1)开(kai)关管(guan)开(kai)通(tong)瞬时(shi)，驱动电(dian)路应能提供足够大的充电(dian)电(dian)流使MOSFET栅源极间电(dian)压迅速上(shang)升到所需值(zhi)，保证(zheng)开(kai)关管(guan)能快速开(kai)通(tong)且不存(cun)在上(shang)升沿(yan)的高频振荡。

(2)开关导通期间驱动(dong)电路能(neng)保(bao)证MOSFET栅源极间电压保(bao)持稳定(ding)且可靠(kao)导通。

(3)关(guan)断(duan)瞬间(jian)驱动(dong)电路能(neng)提(ti)供一个尽(jin)可能(neng)低(di)阻抗的通(tong)路供MOSFET栅源(yuan)极间(jian)电容电压(ya)的快(kuai)速泄放，保证(zheng)开关(guan)管能(neng)快(kuai)速关(guan)断(duan)。

(4)驱动电路结构简(jian)单可靠、损耗(hao)小。

(5)根据情况施加隔离(li)。

下面介绍几个模块电源中常用的MOSFET驱动电路

1、电源IC直接驱动MOSFET

图(tu) 1 IC直(zhi)接驱动(dong)MOSFET

电(dian)(dian)源(yuan)IC直接驱动(dong)是(shi)我们最常用的(de)驱动(dong)方(fang)式，同时也是(shi)最简单的(de)驱动(dong)方(fang)式，使用这种(zhong)驱动(dong)方(fang)式，应该注(zhu)意几(ji)个参(can)数(shu)以及这些参(can)数(shu)的(de)影响。第一(yi)，查看(kan)一(yi)下电(dian)(dian)源(yuan)IC手册(ce)，其最大(da)驱动(dong)峰(feng)值(zhi)电(dian)(dian)流，因(yin)(yin)为不(bu)(bu)同芯片，驱动(dong)能(neng)(neng)(neng)(neng)力很多时候是(shi)不(bu)(bu)一(yi)样(yang)的(de)。第二，了解一(yi)下MOSFET的(de)寄生电(dian)(dian)容，如(ru)图 1中C1、C2的(de)值(zhi)。如(ru)果C1、C2的(de)值(zhi)比(bi)较(jiao)大(da)，MOS管导通(tong)的(de)需要的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量就比(bi)较(jiao)大(da)，如(ru)果电(dian)(dian)源(yuan)IC没有(you)比(bi)较(jiao)大(da)的(de)驱动(dong)峰(feng)值(zhi)电(dian)(dian)流，那么(me)管子导通(tong)的(de)速度(du)就比(bi)较(jiao)慢。如(ru)果驱动(dong)能(neng)(neng)(neng)(neng)力不(bu)(bu)足(zu)，上升(sheng)沿可能(neng)(neng)(neng)(neng)出现高频振荡，即(ji)使把图 1中Rg减(jian)小(xiao)，也不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)(neng)解决问题! IC驱动(dong)能(neng)(neng)(neng)(neng)力、MOS寄生电(dian)(dian)容大(da)小(xiao)、N沟(gou)道(dao)场效应管开关电(dian)(dian)路速度(du)等(deng)因(yin)(yin)素，都(dou)影响驱动(dong)电(dian)(dian)阻阻值(zhi)的(de)选(xuan)择，所以Rg并不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)(neng)无限减(jian)小(xiao)。

2、电源IC驱动能力不足时

如(ru)果(guo)选择MOS管寄生电容比较大，电源IC内(nei)部的驱(qu)(qu)动能(neng)力又不足时，需要在驱(qu)(qu)动电路(lu)上增(zeng)强驱(qu)(qu)动能(neng)力，常使用图(tu)腾柱电路(lu)增(zeng)加电源IC驱(qu)(qu)动能(neng)力，其电路(lu)图(tu) 2虚线框所示。

图 2 图腾(teng)柱(zhu)驱动MOS

这种驱(qu)动电路作用在于，提升(sheng)电流提供能(neng)力，迅速完成对(dui)于栅极(ji)输入电容电荷的(de)充电过程(cheng)。这种拓扑增加了导通所需要的(de)时间(jian)，但是(shi)减(jian)少了关(guan)断时间(jian)，开关(guan)管能(neng)快速开通且避免上(shang)升(sheng)沿的(de)高频振荡(dang)。

3、驱动电路加速MOS管关断时间

图(tu) 3 加(jia)速MOS关断

关(guan)断(duan)(duan)瞬(shun)间驱动电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路能(neng)提供(gong)一个尽可能(neng)低阻抗的通路供(gong)MOSFET栅(zha)源(yuan)极间电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)快(kuai)速泄(xie)(xie)放，保证N沟道场效(xiao)应(ying)管(guan)开关(guan)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路管(guan)能(neng)快(kuai)速关(guan)断(duan)(duan)。为使栅(zha)源(yuan)极间电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)的快(kuai)速泄(xie)(xie)放，常在驱动电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻上并联一个电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻和一个二(er)极管(guan)，如图 3所示，其中D1常用的是快(kuai)恢(hui)复(fu)二(er)极管(guan)。这使关(guan)断(duan)(duan)时(shi)间减小，同时(shi)减小关(guan)断(duan)(duan)时(shi)的损耗。Rg2是防止关(guan)断(duan)(duan)的时(shi)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流过大，把电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)IC给烧掉。

图(tu) 4 改进(jin)型加(jia)速(su)MOS关断

在第二(er)点介绍的(de)(de)图腾柱电(dian)路也有加(jia)快(kuai)关断作(zuo)用。当电(dian)源(yuan)IC的(de)(de)驱动能力足够时(shi)(shi)，对图 2中电(dian)路改进可以加(jia)速MOS管关断时(shi)(shi)间(jian)，得到(dao)如图 4所示电(dian)路。用三(san)极(ji)(ji)管来泄放栅源(yuan)极(ji)(ji)间(jian)电(dian)容电(dian)压(ya)是比(bi)较常见的(de)(de)。如果Q1的(de)(de)发射极(ji)(ji)没(mei)有电(dian)阻，当PNP三(san)极(ji)(ji)管导通(tong)时(shi)(shi)，栅源(yuan)极(ji)(ji)间(jian)电(dian)容短(duan)接，达到(dao)最(zui)短(duan)时(shi)(shi)间(jian)内(nei)把电(dian)荷(he)(he)放完，最(zui)大限度(du)减小关断时(shi)(shi)的(de)(de)交叉损耗。与图 3拓扑相比(bi)较，还有一个(ge)好处，就是栅源(yuan)极(ji)(ji)间(jian)电(dian)容上的(de)(de)电(dian)荷(he)(he)泄放时(shi)(shi)电(dian)流不经过(guo)电(dian)源(yuan)IC，提高了可靠性。

4、驱动电路加速MOS管关断时间

图(tu) 5 隔离(li)驱(qu)动

为了满(man)(man)足如图(tu) 5所(suo)示高端MOS管的(de)(de)驱(qu)动(dong)，经常会(hui)采用变压器驱(qu)动(dong)，有时(shi)为了满(man)(man)足安(an)全隔(ge)离也(ye)(ye)使用变压器驱(qu)动(dong)。其中R1目的(de)(de)是(shi)抑制(zhi)PCB板上(shang)寄生的(de)(de)电感与C1形成LC振荡，C1的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)隔(ge)开直流(liu)，通(tong)过交流(liu)，同时(shi)也(ye)(ye)能防止磁芯(xin)饱和。

5、当源极输出为高电压时的驱动

当源极输出为(wei)高电(dian)压(ya)的情况时(shi)，我(wo)们(men)需要采用偏置(zhi)电(dian)路(lu)达到电(dian)路(lu)工(gong)作的目(mu)的，既我(wo)们(men)以源极为(wei)参考点，搭建偏置(zhi)电(dian)路(lu)，驱动电(dian)压(ya)在两个电(dian)压(ya)之间波动，驱动电(dian)压(ya)偏差由(you)低电(dian)压(ya)提供，如下(xia)图6所示。

图6 源极输出为高(gao)电(dian)压时的驱动电(dian)路

除了以上(shang)驱动电(dian)(dian)路之外，还有(you)很多其它形式(shi)的驱动电(dian)(dian)路。对于各种各样(yang)的驱动电(dian)(dian)路并没有(you)一种驱动电(dian)(dian)路是最好的，只有(you)结合具体(ti)应用(yong)，选择最合适(shi)的驱动。

MOSFET驱动电路的要求

(1)开关管(guan)开通瞬时,驱动电(dian)路应能提供足够大(da)的充电(dian)电(dian)流使MOSFET栅源极(ji)间电(dian)压迅速上(shang)升到(dao)所需值,保证(zheng)开关管(guan)能快速开通且不(bu)存在上(shang)升沿的高频振(zhen)荡;

(2)开关(guan)管(guan)导通(tong)期间驱动电路能(neng)保证(zheng)MOSFET栅源极间电压(ya)保持(chi)稳定使可靠导通(tong);

(3)关断瞬(shun)间(jian)驱动电路能提供(gong)一个尽可能低阻抗(kang)的(de)通路供(gong)MOSFET栅源极间(jian)电容电压的(de)快速(su)(su)泄放,保证开关管能快速(su)(su)关断;

(4)关(guan)断期间(jian)驱动电路最好能(neng)提(ti)供一定的负电压(ya)避(bi)免受(shou)到干扰产生误导通;

(5)另外要(yao)求驱动电路结(jie)构简单可靠(kao),损耗小,最(zui)好有隔离(li)。

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