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大功率开关电源中功率MOSFET的驱动技术* S( G1 t+ t; b, D! p1 E, l
( B8 Z) D& T: }/ T* ?9 e0 ~
功率MOSFET具有导通电阻低、负载电流大的优点，因而非常适合用作开关电源(switch-mode powersupplies，SMPS）的整流组件，不过，在选用MOSFET时有一些注意事项。) r5 z; m( X6 D1 V& F
功率MOSFET和双极型晶体管不同，它的栅极电容比较大，在导通之前要先对该电容充电，当电容电压超过阙值电压（VGS-TH)时MOSFET才开始导通。因此，栅极驱动器的负载能力必须足够大，以保证在系统要求的时间内完成对等效栅极电容（CEI）的充电。: F6 y) Z& O, Q8 n
在计算栅极驱动电流时，最常犯的一个错误就是将MOSFET的输入电容(CISS）和CEI混为一谈，于是会使用下面这个公式去计算峰值栅极电流。
, |( ?6 c @# i: ^) g! x8 Kl = C(dv / dt)
0 L b2 w0 H8 ] W; ?" N实际上，CEI的值比CISS高很多，必须要根据MOSFET生产商提供的栅极电荷(QG）指标计算。QG是MOSFET栅极电容的一部分，计算公式如下: T, V/ _: {/ C5 r3 W
QG= QGS + QGD + QOD
3 Y( k- U5 B; P其中:2 l: h- ]0 E6 L/ j4 d `
QG—-总的栅极电荷QGS--栅极-源极电荷9 m& v6 [+ ?$ s
QGD--栅极-漏极电荷(Miller)
. d* p% m5 b1 u# {2 e/ m8 M) y. RQOD——Miller电容充满后的过充电荷
3 E$ ]& x6 u' }2 W+ ^0 ?典型的MOSFET曲线如图1所示，很多MOSFET厂商都提供这种曲线。可以看到，为了保证MOSFET导通，用来对CGS充电的VGS要比额定值高一些，而且CGS也要比VTH高。栅极电荷除以VGS等于CEI，栅极电荷除以导通时间等于所需的驱动电流（在规定的时间内导通)。
! C' Z! t9 |( x5 ^6 C) y用公式表示如下:+ C) ^& j2 o' W; R0 w
QG= (CEI)(VGS)IG = QG/t导通* ?& }' d" \' K% H; h2 H6 r, v
其中:
0 X. X4 }/ E) U% d0 A7 G
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发表于 2020-11-30 11:14
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