MOSFET的驱动技术详解VIP专享VIP免费

1 MOSFET 的驱动技术详解 simtriex /simplis 仿真电路用软件 MOSFET 作为功率开关管，已经是是开关电源领域的绝对主力器件。虽然 MOSFET 作为电压型驱动器件，其驱动表面上看来是非常简单，但是详细分析起来并不简单。下面我会花一点时间，一点点来解析 MOSFET 的驱动技术，以及在不同的应用，应该采用什么样的驱动电路。 首先，来做一个实验，把一个 MOSFET 的G 悬空，然后在 DS 上加电压，那么会出现什么情况呢？很多工程师都知道，MOS 会导通甚至击穿。这是为什么呢？我根本没有加驱动电压，MOS 怎么会导通？用下面的图 1，来做个仿真；去探测 G 极的电压，发现电压波形如图 2 所示。 图 1 图 2 这种情况有什么危害呢？实际情况下，MOS 肯定有驱动电路的么，要么导通，要么关掉。问题就出在开机，或者关机的时候，最主要是开机的时候，此时你的驱动电路还没上电。但是输入上电了，由于驱动电路没有工作，G 级的电荷无法被释放，就容易导致MOS 导通击穿。那么怎么解决呢？在 GS 之间并一个电阻。其仿真的结 果 如图 4。几 乎 为0V。 图 3 图 4 2 什么叫驱动能力，很多PWM 芯片，或者专门的驱动芯片都会说驱动能力，比如384X的驱动能力为1A，其含义是什么呢？ 假如驱动是个理想脉冲源，那么其驱动能力就是无穷大，想提供多大电流就给多大。但实际中，驱动是有内阻的，假设其内阻为10 欧姆，在 10V 电压下，最多能提供的峰值电流就是1A，通常也认为其驱动能力为1A。 那什么叫驱动电阻呢，通常驱动器和 MOS 的G 极之间，会串一个电阻，就如下图 5的R3。 图 5 对上图进行仿真，R3 分别取 1 欧姆，和 100 欧姆。下图 6 是MOS 的G 极的电压波形上升沿。图 7 是驱动的下降沿(G 极电压)。 图 6 图 7 驱动电阻的作用，如果你的驱动走线很长，驱动电阻可以对走线电感和 MOS 结电容引起的震荡起阻尼作用。但是通常，现在的PCB 走线都很紧凑，走线电感非常小。 第二个，重要作用就是调解驱动器的驱动能力，调节开关速度。当然只能降低驱动能力，而不能提高。 3 那么驱动的快慢对MOS 的开关有什么影响呢？下图8 是MOS 导通时候DS 的电压：图9 是MOS 导通时候DS 电流波形： 图8 图9 可以看到，驱动电阻增加可以降低MOS 开关的时候得电压电流的变化率。比较慢的开关速度，对EMI 有好处。下图10 是对两个不同驱动情况下，MOS 的DS 电压波形做付利叶分析得到：...