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《解析MOSFET的驅(qū)動技術及應用(Rg-自舉)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、解析MOSFET的驅(qū)動技術及應用時間:2010年11月08日字體:大中小關鍵詞:驅(qū)動電路MOSFET走線自舉結(jié)電容MOSFET作為功率開關管，已經(jīng)是是開關電源領域的絕對主力器件。雖然MOSFET作為電壓型驅(qū)動器件，其驅(qū)動表面上看來是非常簡單，但是詳細分析起來并不簡單。下面我會花一點時間，一點點來解析MOSFET的驅(qū)動技術，以及在不同的應用，應該采用什么樣的驅(qū)動電路。首先，來做一個實驗，把一個MOSFET的G懸空，然后在DS上加電壓，那么會出現(xiàn)什么情況呢？很多工程師都知道，MOS會導通甚至擊穿。這是為什么呢？因為我根本沒
2、有加驅(qū)動電壓，MOS怎么會導通？用下面的圖，來做個仿真：去探測G極的電壓，發(fā)現(xiàn)電壓波形如下：G極的電壓居然有4V多，難怪MOSFET會導通，這是因為MOSFET的寄生參數(shù)在搗鬼。這種情況有什么危害呢？實際情況下，MOS肯定有驅(qū)動電路的么，要么導通，要么關掉。問題就出在開機，或者關機的時候，最主要是開機的時候，此時你的驅(qū)動電路還沒上電。但是輸入上電了，由于驅(qū)動電路沒有工作，G級的電荷無法被釋放，就容易導致MOS導通擊穿。那么怎么解決呢？在GS之間并一個電阻.那么仿真的結(jié)果呢:幾乎為0V什么叫驅(qū)動能力，很多PWM芯片，或者
3、專門的驅(qū)動芯片都會說驅(qū)動能力，比如384X的驅(qū)動能力為1A，其含義是什么呢？假如驅(qū)動是個理想脈沖源，那么其驅(qū)動能力就是無窮大，想提供多大電流就給多大。但實際中，驅(qū)動是有內(nèi)阻的，假設其內(nèi)阻為10歐姆，在10V電壓下，最多能提供的峰值電流就是1A，通常也認為其驅(qū)動能力為1A。那什么叫驅(qū)動電阻呢，通常驅(qū)動器和MOS的G極之間，會串一個電阻，就如下圖的R3。驅(qū)動電阻的作用，如果你的驅(qū)動走線很長，驅(qū)動電阻可以對走線電感和MOS結(jié)電容引起的震蕩起阻尼作用。但是通常，現(xiàn)在的PCB走線都很緊湊，走線電感非常小。第二個，重要作用就是調(diào)解
4、驅(qū)動器的驅(qū)動能力，調(diào)節(jié)開關速度。當然只能降低驅(qū)動能力，而不能提高。對上圖進行仿真，R3分別取1歐姆，和100歐姆。下圖是MOS的G極的電壓波形上升沿。去探測G極的電壓，發(fā)現(xiàn)電壓波形如下：G極的電壓居然有4V多，難怪MOSFET會導通，這是因為MOSFET的寄生參數(shù)在搗鬼。這種情況有什么危害呢？實際情況下，MOS肯定有驅(qū)動電路的么，要么導通，要么關掉。問題就出在開機，或者關機的時候，最主要是開機的時候，此時你的驅(qū)動電路還沒上電。但是輸入上電了，由于驅(qū)動電路沒有工作，G級的電荷無法被釋放，就容易導致MOS導通擊穿。那么怎么
5、解決呢？在GS之間并一個電阻.那么仿真的結(jié)果呢:幾乎為0V什么叫驅(qū)動能力，很多PWM芯片，或者專門的驅(qū)動芯片都會說驅(qū)動能力，比如384X的驅(qū)動能力為1A，其含義是什么呢？假如驅(qū)動是個理想脈沖源，那么其驅(qū)動能力就是無窮大，想提供多大電流就給多大。但實際中，驅(qū)動是有內(nèi)阻的，假設其內(nèi)阻為10歐姆，在10V電壓下，最多能提供的峰值電流就是1A，通常也認為其驅(qū)動能力為1A。那什么叫驅(qū)動電阻呢，通常驅(qū)動器和MOS的G極之間，會串一個電阻，就如下圖的R3。驅(qū)動電阻的作用，如果你的驅(qū)動走線很長，驅(qū)動電阻可以對走線電感和MOS結(jié)電容引起
6、的震蕩起阻尼作用。但是通常，現(xiàn)在的PCB走線都很緊湊，走線電感非常小。第二個，重要作用就是調(diào)解驅(qū)動器的驅(qū)動能力，調(diào)節(jié)開關速度。當然只能降低驅(qū)動能力，而不能提高。對上圖進行仿真，R3分別取1歐姆，和100歐姆。下圖是MOS的G極的電壓波形上升沿。紅色波形為R3=1歐姆，綠色為R3=100歐姆?？梢钥吹剑擱3比較大時，驅(qū)動就有點力不從心了，特別在處理米勒效應的時候，驅(qū)動電壓上升很緩慢。下圖，是驅(qū)動的下降沿同樣標稱7A的mos，不同的廠家，不同的器件，參數(shù)是不一樣的。所以沒有什么公式可以去計算。那么驅(qū)動的快慢對MOS的開關
7、有什么影響呢？下圖是MOS導通時候DS的電壓：紅色的是R3=1歐姆，綠色的是R3=100歐姆。可見R3越大，MOS的導通速度越慢。下圖是電流波形紅色的是R3=1歐姆，綠色的是R3=100歐姆。可見R3越大，MOS的導通速度越慢可以看到，驅(qū)動電阻增加可以降低MOS開關的時候得電壓電流的變化率。比較慢的開關速度，對EMI有好處。下圖是對兩個不同驅(qū)動情況下，MOS的DS電壓波形做付利葉分析得到紅色的是R3=1歐姆，綠色的是R3=100歐姆?？梢?，驅(qū)動電阻大的時候，高頻諧波明顯變小。但是驅(qū)動速度慢，又有什么壞處呢？那就是開關損
8、耗大了，下圖是不同驅(qū)動電阻下，導通損耗的功率曲線。紅色的是R3=1歐姆，綠色的是R3=100歐姆。可見，驅(qū)動電阻大的時候，損耗明顯大了。結(jié)論：驅(qū)動電阻到底選多大？還真難講，小了，EMI不好，大了，效率不好。所以只能一個折中的選擇了。那如果，開通和關斷的速度要分別調(diào)節(jié)，怎么辦？就用以下電路。MOSFET的自舉驅(qū)動.對于NMOS來說，
