MOSFET因导通内阻低、开关速度快等长处被广泛使用于开关电源中。MOSFET的驱动常依据电源IC和MOSFET的参数挑选适宜的电路。下面一同讨论MOSFET用于开关电源的驱动电路。
在运用MOSFET规划开关电源时,大部分人都会考虑MOSFET的导通电阻、最大电压、最大电流。但许多时分也只是考虑了这些要素,这样的电路或许能够正常作业,但并不是一个好的规划方案。更详尽的,MOSFET还应考虑自身寄生的参数。对一个确认的MOSFET,其驱动电路,驱动脚输出的峰值电流,上升速率等,都会影响MOSFET的开关功能。
当电源IC与MOS管选定之后,挑选适宜的驱动电路来衔接电源IC与MOS管就显得特别重要了。
一个好的MOSFET驱动电路有以下几点要求:
(1) 开关管注册瞬时,驱动电路应能供给满意大的充电电流使MOSFET栅源极间电压敏捷上升到所需值,确保开关管能快速注册且不存在上升沿的高频振动。
(2) 开关导通期间驱动电路能确保MOSFET栅源极间电压保持安稳且牢靠导通。
(3) 关断瞬间驱动电路能供给一个尽或许低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放,确保开关管能快速关断。
(4) 驱动电路结构简略牢靠、损耗小。
(5) 依据状况施加阻隔。
下面介绍几个模块电源中常用的MOSFET驱动电路。
1、电源IC直接驱动MOSFET
图1 IC直接驱动MOSFET
电源IC直接驱动是咱们最常用的驱动方法,一起也是最简略的驱动方法,运用这种驱动方法,应该留意几个参数以及这些参数的影响。榜首,检查一下电源IC手册,其最大驱动峰值电流,由于不同芯片,驱动才能许多时分是不一样的。第二,了解一下MOSFET的寄生电容,如图1中C1、C2的值。假如C1、C2的值比较大,MOS管导通的需求的能量就比较大,假如电源IC没有比较大的驱动峰值电流,那么管子导通的速度就比较慢。假如驱动才能缺乏,上升沿或许呈现高频振动,即便把图 1中Rg减小,也不能解决问题!IC驱动才能、MOS寄生电容巨细、MOS管开关速度等要素,都影响驱动电阻阻值的挑选,所以Rg并不能无限减小。
2、电源IC驱动才能缺乏时
假如挑选MOS管寄生电容比较大,电源IC内部的驱动才能又缺乏时,需求在驱动电路上增强驱动才能,常运用图腾柱电路添加电源IC驱动才能,其电路如图 2虚线框所示。
图2图腾柱驱动MOS
这种驱动电路效果在于,提高电流供给才能,敏捷完结关于栅极输入电容电荷的充电进程。这种拓扑添加了导通所需求的时刻,可是减少了关断时刻,开关管能快速注册且避免上升沿的高频振动。
3、驱动电路加快MOS管关断时刻
图3加快MOS关断
关断瞬间驱动电路能供给一个尽或许低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压快速泄放,确保开关管能快速关断。为使栅源极间电容电压的快速泄放,常在驱动电阻上并联一个电阻和一个二极管,如图3所示,其间D1常用的是快康复二极管。这使关断时刻减小,一起减小关断时的损耗。Rg2是避免关断的时电流过大,把电源IC给烧掉。
图4改善型加快MOS关断
在第二点介绍的图腾柱电路也有加快关断效果。当电源IC的驱动才能满意时,对图 2中电路改善能够加快MOS管关断时刻,得到如图 4所示电路。用三极管来泄放栅源极间电容电压是比较常见的。假如Q1的发射极没有电阻,当PNP三极管导通时,栅源极间电容短接,到达最短时刻内把电荷放完,最大极限减小关断时的穿插损耗。与图3拓扑相比较,还有一个优点,便是栅源极间%&&&&&%上的电荷泄放时电流不经过电源%&&&&&%,提高了牢靠性。
4、驱动电路加快MOS管关断时刻
图5阻隔驱动
为了满意如图 5所示高端MOS管的驱动,经常会选用变压器驱动,有时为了满意安全阻隔也运用变压器驱动。其间R1意图是按捺PCB板上寄生的电感与C1构成LC振动,C1的意图是离隔直流,经过沟通,一起也能避免磁芯饱满。
除了以上驱动电路之外,还有许多其它方式的驱动电路。关于各式各样的驱动电路并没有一种驱动电路是最好的,只要结合详细使用,挑选最适宜的驱动。在规划电源时,有上述几个视点动身考虑怎么规划MOS管的驱动电路,假如选用制品电源,不管是模块电源、一般开关电源、电源适配器等,这部分的作业一般都由电源规划厂家完结。
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除了以上驱动电路之外,还有许多其它方式的驱动电路。关于各式各样的驱动电路并没有一种驱动电路是最好的,只要结合详细使用,挑选最适宜的驱动。