<p>MOSFET因导通内阻低、开关速度快等优点被广泛应用于开关电源中。MOSFET的驱动常根据电源IC和MOSFET的参数选择合适的电路。下面一起探讨MOSFET用于开关电源的驱动电路。</p>
<p>在使用MOSFET设计开关电源时，大部分人都会考虑MOSFET的导通电阻、最大电压、最大电流。但很多时候也仅仅考虑了这些因素，这样的电路也许可以正常工作，但并不是一个好的设计方案。更细致的，MOSFET还应考虑本身寄生的参数。对一个确定的MOSFET，其驱动电路，驱动脚输出的峰值电流，上升速率等，都会影响MOSFET的开关性能。</p>
<p>当电源IC与MOS管选定之后， 选择合适的驱动电路来连接电源IC与MOS管就显得尤其重要了。</p>
<p>一个好的MOSFET驱动电路有以下几点要求：</p>
<p> (1)开关管开通瞬时，驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值，保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡。</p>
<p> (2)开关导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定且可靠导通。</p>
<p> (3)关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放，保证开关管能快速关断。</p>
<p> (4)驱动电路结构简单可靠、损耗小。</p>
<p> (5)根据情况施加隔离。</p>
<p>下面介绍几个模块电源中常用的MOSFET驱动电路。</p>
<p><strong>1、电源IC直接驱动MOSFET</strong></p>
<p><img alt="图 1 IC直接驱动MOSFET" data-entity-type="file" data-entity-uuid="10a01fa7-4bef-41f4-a915-6aa28558502c" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE%201%20IC%E7%9B%B4%E6%8E%A5%E9%A9%B1%E5%8A%A8MOSFET.jpg" /></p>
<p>图 1 IC直接驱动MOSFET</p>
<p> 电源IC直接驱动是我们最常用的驱动方式，同时也是最简单的驱动方式，使用这种驱动方式，应该注意几个参数以及这些参数的影响。第一，查看一下电源IC手册，其最大驱动峰值电流，因为不同芯片，驱动能力很多时候是不一样的。第二，了解一下MOSFET的寄生电容，如图 1中C1、C2的值。如果C1、C2的值比较大，MOS管导通的需要的能量就比较大，如果电源IC没有比较大的驱动峰值电流，那么管子导通的速度就比较慢。如果驱动能力不足，上升沿可能出现高频振荡，即使把图 1中Rg减小，也不能解决问题! IC驱动能力、MOS寄生电容大小、MOS管开关速度等因素，都影响驱动电阻阻值的选择，所以Rg并不能无限减小。</p>
<p><strong>2、电源IC驱动能力不足时</strong></p>
<p>如果选择MOS管寄生电容比较大，电源IC内部的驱动能力又不足时，需要在驱动电路上增强驱动能力，常使用图腾柱电路增加电源IC驱动能力，其电路如图 2虚线框所示。</p>
<p><img alt="图 2 图腾柱驱动MOS" data-entity-type="file" data-entity-uuid="5572e287-0771-47b4-aaab-0ae20206c035" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE%202%20%E5%9B%BE%E8%85%BE%E6%9F%B1%E9%A9%B1%E5%8A%A8MOS.jpg" /></p>
<p>图 2 图腾柱驱动MOS</p>
<p>这种驱动电路作用在于，提升电流提供能力，迅速完成对于栅极输入电容电荷的充电过程。这种拓扑增加了导通所需要的时间，但是减少了关断时间，开关管能快速开通且避免上升沿的高频振荡。</p>
<p><strong>3、驱动电路加速MOS管关断时间</strong></p>
<p><img alt="图 3 加速MOS关断" data-entity-type="file" data-entity-uuid="724e0172-349b-46ea-ab18-c5bab29e2346" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE%203%20%E5%8A%A0%E9%80%9FMOS%E5%85%B3%E6%96%AD.jpg" /></p>
<p>图 3 加速MOS关断</p>
<p>关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压快速泄放，保证开关管能快速关断。为使栅源极间电容电压的快速泄放，常在驱动电阻上并联一个电阻和一个二极管，如图 3所示，其中D1常用的是快恢复二极管。这使关断时间减小，同时减小关断时的损耗。Rg2是防止关断的时电流过大，把电源IC给烧掉。</p>
<p><img alt="图 4 改进型加速MOS关断" data-entity-type="file" data-entity-uuid="cbb0bcdc-7258-4cf9-a976-76ecc301df26" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE%204%20%E6%94%B9%E8%BF%9B%E5%9E%8B%E5%8A%A0%E9%80%9FMOS%E5%85%B3%E6%96%AD.jpg" /></p>
<p>图 4 改进型加速MOS关断</p>
<p> 在第二点介绍的图腾柱电路也有加快关断作用。当电源IC的驱动能力足够时，对图 2中电路改进可以加速MOS管关断时间，得到如图 4所示电路。用三极管来泄放栅源极间电容电压是比较常见的。如果Q1的发射极没有电阻，当PNP三极管导通时，栅源极间电容短接，达到最短时间内把电荷放完，最大限度减小关断时的交叉损耗。与图 3拓扑相比较，还有一个好处，就是栅源极间电容上的电荷泄放时电流不经过电源IC，提高了可靠性。</p>
<p><strong>4、驱动电路加速MOS管关断时间</strong></p>
<p><img alt="图 5 隔离驱动" data-entity-type="file" data-entity-uuid="31df57db-3365-45c3-ae15-32a481378903" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE%205%20%E9%9A%94%E7%A6%BB%E9%A9%B1%E5%8A%A8.jpg" /></p>
<p> 为了满足如图 5所示高端MOS管的驱动，经常会采用变压器驱动，有时为了满足安全隔离也使用变压器驱动。其中R1目的是抑制PCB板上寄生的电感与C1形成LC振荡，C1的目的是隔开直流，通过交流，同时也能防止磁芯饱和。</p>
<p> 除了以上驱动电路之外，还有很多其它形式的驱动电路。对于各种各样的驱动电路并没有一种驱动电路是最好的，只有结合具体应用，选择最合适的驱动。</p>
<p>文章来源：网络转载</p>