MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路重要參數(shù)解讀：導(dǎo)通電阻+驅(qū)動(dòng)功率

以下內(nèi)容中，小編將對MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路的了解，和小編一起來看看吧。

驅(qū)動(dòng)電路(Drive Circuit)，位于主電路和控制電路之間，用來對控制電路的信號進(jìn)行放大的中間電路（即放大控制電路的信號使其能夠驅(qū)動(dòng)功率晶體管），稱為驅(qū)動(dòng)電路。下面，我們來看看MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路中的兩個(gè)重要參數(shù)。

一、MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通電阻

在低VGS時(shí)，一些SiC器件的導(dǎo)通電阻與結(jié)溫特性之間的關(guān)系曲線看起來是拋物線*（由于內(nèi)部器件特性的組合）。(*這適用于安森美M1和M2 SiC MOSFET。)當(dāng)VGS = 14 V時(shí)，RDS似乎具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)特性，即電阻隨溫度升高而降低。SiC MOSFET的這一獨(dú)特特征直接歸因于其低增益，這意味著如果兩個(gè)或更多的SiC MOSFET并聯(lián)工作在低VGS(負(fù)溫度系數(shù))下，可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性損壞。因此，只有當(dāng)VGS足以確?？煽康恼郎囟认禂?shù)工作時(shí)（即VGS>18V），才建議將SiC MOSFET并聯(lián)工作。

圖1：M1或M2 SiC MOSFET的導(dǎo)通電阻與結(jié)溫之間的關(guān)系曲線   新一代M3 SiC在所有VGS和所有溫度范圍都顯示正溫度系數(shù)

圖2：M3 SiC MOSFET的導(dǎo)通電阻與結(jié)溫之間的關(guān)系曲線

二、MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)功率解讀

MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)電路消耗的功率隨著其頻率而成比例地增大。本節(jié)介紹了柵極驅(qū)動(dòng)電路（圖1.8中所示）的功耗。

在圖1.8中，通過柵極電阻器R1在MOSFET的柵極端子和源極端子之間施加了柵極脈沖電壓 VG。假設(shè)VGS從0V升高至VG（圖1.9為的10V）。VG足以開通MOSFET。MOSFET一開始處于關(guān)斷狀態(tài)，在VGS從0V升高至VG時(shí)開通。在此瞬態(tài)開關(guān)期間流過的柵電流計(jì)算如下：

從驅(qū)動(dòng)電源供應(yīng)的能量減去在柵極中積累的能量可以得出柵極電阻器消耗的能量。

關(guān)斷期間，在柵極中積累的能量就是柵極電阻器消耗的能量。

每個(gè)開關(guān)事件消耗的能量E等于驅(qū)動(dòng)電路供應(yīng)的能量。將E乘以開關(guān)頻率fsw，可計(jì)算出柵極驅(qū)動(dòng)電路PG的平均功耗：

柵極驅(qū)動(dòng)電路的平均功耗Pg也可以用輸入電容表示為：

但這樣計(jì)算得出的 PG 值和實(shí)際功率損耗有很大出入。這是因?yàn)镃ISS包括具有米勒電容的柵漏電容 CGD，因此是VDS的函數(shù)，且柵源電容CGS是VGS的函數(shù)。

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