MOSFET驅(qū)動電路設計，分立器件組成的MOSFET驅(qū)動電路分享！

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)?a href="/tags/MOSFET" target="_blank">MOSFET驅(qū)動電路的有關報道，通過閱讀這篇文章，大家可以對MOSFET驅(qū)動電路具備清晰的認識，主要內(nèi)容如下。

一、MOSFET驅(qū)動電路主要任務及對應的電路設計

MOSFET驅(qū)動電路的基本任務是提供足夠的電流和電壓，以控制MOSFET的開啟和關斷過程，實現(xiàn)所需的電流和電壓輸出。以下是MOSFET驅(qū)動電路的主要任務：

1. 調(diào)節(jié)輸入信號電平：MOSFET驅(qū)動電路需要將輸入信號的邏輯電平轉換為足夠的電壓來控制MOSFET的開啟和關斷。通常，輸入信號電平應匹配驅(qū)動電路的工作電壓范圍。

2. 提供足夠的驅(qū)動電流：MOSFET需要足夠的電流來快速充放電柵極，以實現(xiàn)快速開啟和關斷。驅(qū)動電路應提供足夠的驅(qū)動電流，以確保MOSFET能夠在短時間內(nèi)切換到所需的電流狀態(tài)。

3. 控制開關速度：MOSFET驅(qū)動電路要能夠控制MOSFET的開啟和關斷速度。通過精確地控制充放電柵極的電壓波形和過渡時間，可以最大限度地降低功耗和電壓波形失真，并提高系統(tǒng)的效率。

4. 提供保護功能：驅(qū)動電路通常還包括保護功能，以保護MOSFET和整個系統(tǒng)免受過電流、過溫和過壓等問題的損害。這些保護機制可以通過監(jiān)測電流和溫度等參數(shù)，并采取適當?shù)拇胧﹣泶_保系統(tǒng)的安全運行。

5. 支持低功耗操作：驅(qū)動電路還應能夠在低功耗模式下工作，盡量減少功耗并延長系統(tǒng)的電池壽命。這涉及到選擇合適的工作模式、優(yōu)化電路設計和控制策略等。

常用的MOSFET驅(qū)動電路結構如圖1所示，驅(qū)動信號經(jīng)過圖騰柱放大后，經(jīng)過一個驅(qū)動電阻Rg給MOSFET驅(qū)動。其中Lk是驅(qū)動回路的感抗，一般包含MOSFET引腳的感抗，PCB走線的感抗等。在現(xiàn)在很多的應用中，用于放大驅(qū)動信號的圖騰柱本身也是封裝在專門的驅(qū)動芯片中。本文要講的問題就是對于一個確定的功率管，如何合理地設計其對應的驅(qū)動電路。

圖1 常用的MOSFET驅(qū)動電路

注1：圖中的Rpd為MOSFET柵源極的下拉電阻，其作用是為了給MOSFET柵極積累的電荷提供泄放回路，一般取值在10k~幾十k這一數(shù)量級。由于該電阻阻值較大，對于MOSFET的開關瞬態(tài)工作情況基本沒有影響，因此在后文分析MOSFET的開關瞬態(tài)時，均忽略Rpd的影響。

注2：Cgd，Cgs，Cds為MOSFET的三個寄生電容，在考慮MOSFET開關瞬態(tài)時，這三個電容的影響至關重要。

二、分立器件組成的MOSFET驅(qū)動電路

由分立器件組成的驅(qū)動電路((如圖所示)，驅(qū)動電路工作原理如下：

A.當HS為高電平時，Q7、Q4導通，Q6關閉，電容C4上的電壓(約14V)經(jīng)過Q4、D3、R6加到Q5的柵極，使Q5導通。在導通期間，Q5的源極電壓(Phase)接近電源電壓Vdc，所以電容兩端的電壓隨著Phase電壓一起浮動，電容C4亦稱為自舉電容。Q5靠C4兩端的電壓來維持導通。

B. 當HS為低電平時，Q7、Q4關閉，Q6導通，為Q5的柵極提供放電回路，從而使Q5很快關閉。當Q5關閉后，由于下管的開通或負載的作用，使得Phase電壓下降接近0V，從而使C4經(jīng)過+15V→D2→C4→GND回路充電，為下一次導通做好準備。

C. 當LS為低電平時，Q8、Q11導通，Q10關閉，驅(qū)動電路通過R11為下管Q9的柵極充電，使Q9導通。

D. 當LS為高電平時，Q8、Q11關閉，Q10導通，為Q9的柵極提供放電回路,使Q9關斷。

E. 當HS和LS同時為高電平時，上管開通下管關閉。當HS和LS同時為低電平時，上管關閉下管開通。在實際應用中，為了避免上下管同時開通，HS和LS的邏輯要靠MCU或邏輯電路來保證。

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