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在进行驱动电路设计之前,必须先清楚 MOS 管的模型、 MOS 管的开关过程、MOS 管的栅极电荷以及 MOS 管的输入输出电容、跨接电容、等效电容等参数对驱动的影响。 驱动电路的好坏直接影响了电源的工作性能及可靠性,一个好的 MOSFET 驱动电路的基本要求是: 1. 开关管导通时,驱动电路应能提供足够大的充电电流使栅源电压上升到需要值,保证开关管快速开通且不存在上升沿的高频震荡。 2. 开关管导通期间驱动电路能保证 MOSFET 栅源间电压保持稳定使其可靠导通。 3. 关断瞬间驱动电路能提供一个低阻抗通路供 MOSFET 栅源间电压快速泻放,保证开关管能快速关断。 4. 关断期间驱动电路可以提供一定的负电压避免受到干扰产生误导通。 5. 驱动电路结构尽量简单,最好有隔离。 下面介绍几种 MOSFET 常用驱动电路。 A ) 不隔离的互补驱动电路 # ~4 B2 y% N& w
上图为常用小功率驱动电路,简单可靠,成本低。 其中 R 为驱动限流电阻,一般为数 Ω 到十几 Ω 左右,此电阻一般用作抑制呈现高阻抗特性的驱动回路可能产生的寄生振荡(在 LAYOUT 布线中,都会要求驱动源与其要驱动的栅极尽量靠近 — 以尽量减少走线引进的电感与驱动回路各部分参数共同造成的谐振。稳压管可用于稳定栅源电压及提供关断时的泄放回路。有些设计仅用一大阻值电阻替代稳压管提供关断泄放回路。 由于 MOSFET 为电压型驱动器件,当其关断时,漏源两端的电压的上升会通过结电容在栅源两端产生干扰电压,图 10 所示的电路不能提供负电压,故其抗干扰性较差,有条件的话可以将其中的地换成 -Vcc ,以提高抗干扰性及提高关断速度。 B ) 隔离驱动电路 正激驱动电路: 3 d( d' d5 o8 h3 @. ]- b
上图中N3 为去磁绕组, S1 为要驱动的功率管。R2 为防止功率管栅源电压振荡的一个阻尼电阻。 R1 为正激变换器的假负载,用于消除关断期间输出电压发生振荡而误导通,并作为 MOSFET 关断时的能量泄放回路。 该电路具有如下优点: l 电路简单,并实现了隔离驱动。 2 只需单电源即可提供导通的正电压及关断时的负电压。 但也存在如下缺点: l 由于变压器副边需要一个较大的防振荡电阻,该电路消耗比较大。 2 当占空比变化时关断速度变化加大。 3 脉宽较窄时,由于储存的能量减少导致 MOSFET 关断速度变慢。 有隔离变压器的互补驱动 V1 、V2 互补工作,电容 C 起隔离直流的作用 .
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