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MOS管驅動電路

在進行驅動電路設計之前,必須先清楚 MOS 管的模型、 MOS 管的開關過程、MOS 管的柵極電荷以及 MOS 管的輸入輸出電容、跨接電容、等效電容等引數對驅動的影響。 驅動電路的好壞直接影響了電源的工作效能及可靠性,一個好的 MOSFET 驅動電路的基本要求是:

1。 開關管導通時,驅動電路應能提供足夠大的充電電流使柵源電壓上升到需要值,保證開關管快速開通且不存在上升沿的高頻震盪。

2。 開關管導通期間驅動電路能保證 MOSFET 柵源間電壓保持穩定使其可靠導通。

3。 關斷瞬間驅動電路能提供一個低阻抗通路供 MOSFET 柵源間電壓快速瀉放,保證開關管能快速關斷。

4。 關斷期間驅動電路可以提供一定的負電壓避免受到干擾產生誤導通。

5。 驅動電路結構儘量簡單,最好有隔離。

下面介紹幾種 MOSFET 常用驅動電路。

A ) 不隔離的互補驅動電路

MOS管驅動電路

上圖為常用小功率驅動電路,簡單可靠,成本低。

其中 R 為驅動限流電阻,一般為數 Ω 到十幾 Ω 左右,此電阻一般用作抑制呈現高阻抗特性的驅動迴路可能產生的寄生振盪(在 LAYOUT 佈線中,都會要求驅動源與其要驅動的柵極儘量靠近 — 以儘量減少走線引進的電感與驅動迴路各部分引數共同造成的諧振。穩壓管可用於穩定柵源電壓及提供關斷時的洩放回路。有些設計僅用一大阻值電阻替代穩壓管提供關斷洩放回路。

由於 MOSFET 為電壓型驅動器件,當其關斷時,漏源兩端的電壓的上升會透過結電容在柵源兩端產生干擾電壓,圖 10 所示的電路不能提供負電壓,故其抗干擾性較差,有條件的話可以將其中的地換成 -Vcc ,以提高抗干擾性及提高關斷速度。

B  ) 隔離驅動電路

正激驅動電路:

MOS管驅動電路

上圖中N3 為去磁繞組, S1 為要驅動的功率管。R2 為防止功率管柵源電壓振盪的一個阻尼電阻。 R1 為正激變換器的假負載,用於消除關斷期間輸出電壓發生振盪而誤導通,並作為 MOSFET 關斷時的能量洩放回路。

該電路具有如下優點:

l 電路簡單,並實現了隔離驅動。

2 只需單電源即可提供導通的正電壓及關斷時的負電壓。

但也存在如下缺點:

l 由於變壓器副邊需要一個較大的防振盪電阻,該電路消耗比較大。

2 當佔空比變化時關斷速度變化加大。

3 脈寬較窄時,由於儲存的能量減少導致 MOSFET 關斷速度變慢。

有隔離變壓器的互補驅動

V1 、V2 互補工作,電容 C 起隔離直流的作用 。