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功率器件MOSFET是目前應用頻率最高的電子元件之一，也是很多電子工程師在入門學習時的重點方向。如果設計得當，MOSFET驅動電路可以幫助工程師快速、高效、節能的完成電路系統的驅動設計，本文在這里將會分享一種比較常見的MOSFET驅動電路設計方案，該方案尤其適用于小功率電路系統的采用。 下圖中，圖1(a)所展示的是一種目前業內比較常用的小功率MOSFET驅動電路，這一電路系統的特點是簡單可靠，且設計成本比較低，尤其適用于不要求隔離的小功率開關設備。圖1(b)所示驅動電路開關速度很快，驅動能力強，為防止兩個MOSFET管直通，通常串接一個0.5一1Ω小電阻用于限流，該電路適用于不要求隔離的中功率開關設備。這兩種電路結構都非常簡單，比較適合新人工程師的采用和學習。 在電路系統的應用過程中，由于功率MOSFET屬于一種電壓型控制器件，因此只要其本身的柵極和源極之間施加的電壓超過其閡值電壓，則電路就會導通。由于MOsFET存在結電容，關斷時其漏源兩端電壓的突然上升將會通過結電容在柵源兩端產生干擾電壓。而目前常用的互補驅動電路的關斷回路阻抗小，關斷速度較快，但它不能提供負壓，故其抗干擾性較差。因此，為了提高電路的抗干擾性，可在此種驅動電路的基礎上增加一級由v1、v2、R組成的電路，產生一個負壓，其電路原理圖如圖2(a)所示。 在圖2(a)所展示的這一電路系統中，我們可以看到，當V1導通時則V2關斷，此時這一電路中的兩個MOSFET中的上管的柵、源極開始放電，下管的柵、源極充電，即上管關斷、下管導通，則被驅動的功率管關斷。反之，當v1關斷時v2導通，上管導通，下管關斷，使驅動的管子導通。因為上下兩個管子的柵、源極通過不同的回路棄、放電，包含有V2的回路由于V2會不斷退出飽和直至關斷，所以對于S1而言導通比關斷要慢，對于S2而言導通比關斷要快，所以兩管發熱程度也不完全一樣，S1比S2發熱要嚴重。該驅動電路的缺點是需要雙電源，且由于R的取值不能過大，否則會使Vl深度飽和，影響關斷速度，所以R上會有一定的損耗。 在平時的小功率電源設計過程中，還有一種MOSFET驅動電路系統也是比較常用的，其電路系統結構如上圖圖2(b)所示。與圖2(a)所展示的電路結構相比，這一電路系統最大的改進之處在于它只需要單電源。其產生的負壓由5.2v的穩壓管提供。同時PNP管換成NPN管。在該電路中的兩個MoSFET中，上管的發熱情況要比下管較輕，其工作原理與上面分析的驅動電路相同。 |
