MOSFET的驅動技術有哪些?圖文並茂告訴你真相!

2021-02-15 電源Fan

■MOS雖然是電壓型驅動,但是由於寄生電容的存在,必須要求驅動電路提供一定的驅動電流。

■較小的驅動電流,會導致MOS的GS電壓上升緩慢,降低了開關速度,提高了開關損耗。

■米勒電容Cgd

■米勒電容雖然看起來很小,但是對驅動的影響很大,特別在VDS比較高的場合。但是在ZVS和同步整流等應用中,由於VDS會在驅動上來之前,下降到零,就不存在這個問題。

■上面的例子定義驅動能力為峰值電流(在特定條件下)

■有些廠商就用內阻來定義驅動能力。

■當IC本身的驅動能力不足的時候,就需要外加驅動電路來增強驅動能力,以達到快速開關MOS的需求

■1.採用分立器件,比如圖騰柱。

■2.採用集成的驅動IC.

■MOSFET的低端(low side)驅動:

■所謂低端驅動,就是驅動電路的參考地,就是MOS的S端。

■低端驅動,電路往往比較簡單,除了驅動能力之外,還是需要注意一些細節。

■MOSFET的高端(High Side)驅動

■很多情況下,MOSFET的S極並不是IC的參考地,比如BUCK開關管,橋式電路的上管……

■自舉驅動,利用自舉電路,自動抬升供電電壓。自舉的驅動晶片種類很多,但是需要注意其耐壓。

■對於二極體整流的buck,自舉驅動需要注意的問題。

■利用變壓器隔離驅動:

■對於浮地的MOS,或者和IC隔離的MOS,通常可以採用變壓器隔離驅動

■變壓器隔離驅動的關鍵:

■變壓器隔離驅動關鍵考慮的問題,就是變壓器的復位,比較常用是利用隔直電容來復位,但是需要注意的是,採用隔直電容之後,有可能變壓器傳遞的電壓幅度和佔空比有關。需要考慮變壓器的變比。

■對於跨初次級的驅動變壓器,還需要考慮其耐壓的問題。

■利用簡單倍壓電路來抬升驅動電壓。

■下圖的驅動電路,可以傳遞大佔空比的驅動信號,而且可以讓驅動電壓不下降。

■隔直電容帶來的問題:

■由於隔直電容會儲存能量,所以在驅動消失之後,隔直電容會和變壓器產生諧振,導致驅動電路傳遞錯誤的驅動信號。

■為了降低這個問題的影響。可以利用這些電阻來阻尼這個震蕩。

■對具有隔直電容的驅動電路,有些IC會植入soft stop的功能:在關機時候,讓驅動的佔空比逐漸降低到0.

■為了避免這個隔直電容帶來的問題,可以採用無電容的變壓器驅動電路。

■如果用IC直接驅動變壓器,那麼需要注意:

■同步整流驅動,需要注意邏輯的問題

■同步整流2個管子的驅動關係為互補,但是當主管長時間關斷的時候,整流管就會出現長時間導通的情況。

■所以在關機的時候,不能簡單的把主管驅動信號置低,而要同時把整流管的驅動信號也置低。

■MOS的並聯驅動,並聯驅動要儘量保證每個管子的驅動線對稱。

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