工程師必看！4種常見(jiàn)的MOS管柵極驅(qū)動(dòng)電路，你用過(guò)幾個(gè)？

芻狗

MOS管因?yàn)槠鋵?dǎo)通內(nèi)阻低，開(kāi)關(guān)速度快，因此被廣泛應(yīng)用在開(kāi)關(guān)電源上。而用好一個(gè)MOS管，選擇唯樣商城的MOS管，其次驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)就很關(guān)鍵。下面分享幾種常用的驅(qū)動(dòng)電路。

01 IC直接驅(qū)動(dòng)型  

這種電源IC的直接驅(qū)動(dòng)是最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)方式。

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(méi)有足夠的峰值驅(qū)動(dòng)電流，晶體管將以較慢的速度開(kāi)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(wèn)題！而IC驅(qū)動(dòng)能力、MOSFET寄生電容、MOSFET開(kāi)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。

02 推挽輸出電路增強(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(guò)程。這種拓?fù)湓黾恿碎_(kāi)通所需的時(shí)間，但減少了關(guān)斷時(shí)間，開(kāi)關(guān)管能夠快速開(kāi)通，避免上升沿的高頻振蕩。

圖2 推挽輸出電路增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)

03 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(kāi)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(guò)大而燒壞。

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。

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(jiàn)的，如果Q1的發(fā)射極沒(méi)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(guò)電源IC放電，提高了電路可靠性。

04 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(guò)交流，同時(shí)防止磁芯飽和。