工程師必看！4種常見的MOS管柵極驅(qū)動電路，你用過幾個？

芻狗

MOS管因為其導(dǎo)通內(nèi)阻低，開關(guān)速度快，因此被廣泛應(yīng)用在開關(guān)電源上。而用好一個MOS管，選擇唯樣商城的MOS管，其次驅(qū)動電路的設(shè)計就很關(guān)鍵。下面分享幾種常用的驅(qū)動電路。

01 IC直接驅(qū)動型  

這種電源IC的直接驅(qū)動是最常見、最簡單的驅(qū)動方式。

圖1 IC直接驅(qū)動MOS柵極

使用這種方法，我們應(yīng)該注意幾個參數(shù)及其影響。

首先查看電源IC手冊，了解最大峰值驅(qū)動電流，因為不同的IC芯片具有不同的驅(qū)動能力。
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)動電流，晶體管將以較慢的速度開啟。
如果驅(qū)動能力不足，上升沿可能會出現(xiàn)高頻振蕩，即使減小圖1中的Rg也無法解決問題！而IC驅(qū)動能力、MOSFET寄生電容、MOSFET開關(guān)速度等因素，也會影響驅(qū)動電阻的選擇，所以Rg不能無限減小。

02 推挽輸出電路增強(qiáng)驅(qū)動

該驅(qū)動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_通所需的時間，但減少了關(guān)斷時間，開關(guān)管能夠快速開通，避免上升沿的高頻振蕩。

圖2 推挽輸出電路增強(qiáng)驅(qū)動

03 驅(qū)動電路加速MOS管的關(guān)斷

在關(guān)斷的瞬間，驅(qū)動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Rg2和一個二極管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)斷時因電流過大而燒壞。

圖3 加速MOS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)動能力足夠時，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MOS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)通時柵極與源極之間的電容會短路，可以在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)放電，最大限度地減小關(guān)斷時的交叉損耗。
圖4，因為三極管的存在，柵極和源極之間電容電流不會直接通過電源IC放電，提高了電路可靠性。

04 變壓器驅(qū)動電路加速MOS管的關(guān)斷

為了滿足驅(qū)動高邊MOS管的要求，如圖5所示，通常使用變壓器驅(qū)動器，有時也用于安全隔離。

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)計目的是隔離直流，通過交流，同時防止磁芯飽和。