MOSFET作為功率開關(guān)管，已經(jīng)是是開關(guān)電源領(lǐng)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(shù)，以及在不同的應(yīng)用，應(yīng)該采用什么樣的驅(qū)動電路。
【原創(chuàng)】MOSFET的驅(qū)動技術(shù)詳解
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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(dǎo)通甚至擊穿。這是為什么呢？因為我根本沒有加驅(qū)動電壓，MOS怎么會導(dǎo)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(dǎo)通，這是因為MOSFET的寄生參數(shù)在搗鬼。
關(guān)于MOSFET的寄生參數(shù)的描述，可以參考蜘蛛先生的帖子：http://bbs.dianyuan.com/topic/579603
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@sometimes
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(dǎo)通甚至擊穿。這是為什么呢？因為我根本沒有加驅(qū)動電壓，MOS怎么會導(dǎo)通？用下面的圖，來做個仿真：[圖片] 去探測G極的電壓，發(fā)現(xiàn)電壓波形如下： [圖片] G極的電壓居然有4V多，難怪MOSFET會導(dǎo)通，這是因為MOSFET的寄生參數(shù)在搗鬼。關(guān)于MOSFET的寄生參數(shù)的描述，可以參考蜘蛛先生的帖子：http://bbs.dianyuan.com/topic/579603
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(dǎo)通，要么關(guān)掉。問題就出在開機，或者關(guān)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(dǎo)致MOS導(dǎo)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.
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@sometimes
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(shè)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)解驅(qū)動器的驅(qū)動能力，調(diào)節(jié)開關(guān)速度。當(dāng)然只能降低驅(qū)動能力，而不能提高。
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@sometimes
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。[圖片] 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)解驅(qū)動器的驅(qū)動能力，調(diào)節(jié)開關(guān)速度。當(dāng)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?，當(dāng)R3比較大時，驅(qū)動就有點力不從心了，特別在處理米勒效應(yīng)的時候，驅(qū)動電壓上升很緩慢。
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@sometimes
可以看到，驅(qū)動電阻增加可以降低MOS開關(guān)的時候得電壓電流的變化率。比較慢的開關(guān)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[圖片] 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(guān)損耗大了，下圖是不同驅(qū)動電阻下，導(dǎo)通損耗的功率曲線。
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，損耗明顯大了。
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