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MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路常見(jiàn)類(lèi)型

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2024-12-22 19:37

MOS管根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同,驅(qū)動(dòng)電路的類(lèi)型也較多,主要有IC直接驅(qū)動(dòng)型、推挽輸出電路增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)型、二極管加速關(guān)斷驅(qū)動(dòng)型、三極管加速關(guān)斷驅(qū)動(dòng)型、變壓器加速關(guān)斷驅(qū)動(dòng)(隔離驅(qū)動(dòng))型。

 

1、IC直接驅(qū)動(dòng)型

 

圖1:IC直接驅(qū)動(dòng)電路

 

電源控制IC直接驅(qū)動(dòng)是最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)方式。優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單,成本低。缺點(diǎn)是不同電源控制IC驅(qū)動(dòng)電流不同,如果IC沒(méi)有足夠的峰值驅(qū)動(dòng)電流,MOSFET將以較慢的速度開(kāi)啟;如果驅(qū)動(dòng)能力不足,上升沿可能會(huì)出現(xiàn)高頻振蕩。

 

存在電流反灌的風(fēng)險(xiǎn),驅(qū)動(dòng)IC引腳負(fù)壓較大,可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)IC損壞,驅(qū)動(dòng)能力也受驅(qū)動(dòng)IC限制,會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)IC的損耗變大,發(fā)熱嚴(yán)重,充放電電流都流過(guò)驅(qū)動(dòng)IC,驅(qū)動(dòng)信號(hào)線(xiàn)長(zhǎng)還容易耦合外部噪聲,干擾驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部的邏輯電路、時(shí)鐘電路,出現(xiàn)工作狀態(tài)異常。

 

2、推挽輸出電路增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)型

 

推挽驅(qū)動(dòng)電路的作用是增加驅(qū)動(dòng)峰值電流,快速完成柵極電容的充放電的過(guò)程,這種拓?fù)錅p小了MOSFET的開(kāi)關(guān)時(shí)間,MOSFET能夠快速開(kāi)通與關(guān)斷,也可能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)振蕩。    

 

圖2:推挽輸出驅(qū)動(dòng)電路

 

驅(qū)動(dòng)器件可以靠近MOS管放置,寄生電感減小;推挽輸出驅(qū)動(dòng)本身的特性,自帶兩個(gè)PN結(jié)保護(hù)防止反向破壞,針對(duì)IC驅(qū)動(dòng)能力要求不高,IC驅(qū)動(dòng)損耗較小。主要缺點(diǎn)是器件較多,驅(qū)動(dòng)電壓需要從VCC引入。需要加入反相電路的圖騰柱,驅(qū)動(dòng)的di/dt更大,對(duì)IC的邏輯干擾較大。

 

3、二極管關(guān)斷加速驅(qū)動(dòng)型

 

圖3:二極管關(guān)斷加速驅(qū)動(dòng)電路

 

開(kāi)啟和關(guān)斷可以獨(dú)立調(diào)節(jié),電路簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是隨著VGS電壓的降低,二極管的作用越來(lái)越小,只在Turn Off Delay Time階段較明顯;放電電流流至驅(qū)動(dòng)芯片,驅(qū)動(dòng)芯片會(huì)發(fā)燙,寄生電感較大,主要應(yīng)用在小功率開(kāi)關(guān)電源電路,驅(qū)動(dòng)IC的發(fā)熱較小情況。

 

4、三極管關(guān)斷加速驅(qū)動(dòng)型    

 

圖4:三極管關(guān)斷加速驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路

 

開(kāi)啟和關(guān)斷速度可以獨(dú)立調(diào)節(jié),關(guān)斷速度較快,驅(qū)動(dòng)環(huán)路寄生電感影響較小。缺點(diǎn)是泄放三極管基極電阻及R218太小,Q202 B值太大時(shí),要防止瞬態(tài)飽和電流超三極管的電流應(yīng)力,同時(shí)要注意關(guān)斷過(guò)快導(dǎo)致的振蕩問(wèn)題;泄放三極管BE間需并二極管進(jìn)行電壓箝位。

 

主要應(yīng)用在較大功率開(kāi)關(guān)電源,應(yīng)用在橋式開(kāi)關(guān)電源中時(shí),注意泄放不能過(guò)快(振蕩),也不能過(guò)慢(二次開(kāi)通問(wèn)題)

 

5、變壓器加速關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路

 

圖5:變壓器加速關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路    

 

為了滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)高邊MOS管的要求,通常使用變壓器驅(qū)動(dòng),有時(shí)也用于安全隔離。使用R1電阻的目的是抑制PCB板上的寄生電感與C1形成LC振蕩,其設(shè)計(jì)目的是隔離直流通過(guò)交流,同時(shí)防止磁芯飽和。

 

 

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