在使用mosfet設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)，大部分人都會考慮mosfet的導(dǎo)通電阻、最大電壓、最大電流。但很多時(shí)候也僅僅考慮了這些因素，這樣的電路也許可以正常工作，但并不是一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案。更細(xì)致的，mosfet還應(yīng)考慮本身寄生的參數(shù)。對一個(gè)確定的mosfet，其驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)腳輸出的峰值電流，上升速率等，都會影響mosfet的開關(guān)性能。
下面介紹幾個(gè)模塊電源中常用的mosfet驅(qū)動(dòng)電路。
1、電源ic直接驅(qū)動(dòng)mosfet
圖 1 ic直接驅(qū)動(dòng)mosfet
電源ic直接驅(qū)動(dòng)是我們最常用的驅(qū)動(dòng)方式，同時(shí)也是最簡單的驅(qū)動(dòng)方式，使用這種驅(qū)動(dòng)方式，應(yīng)該注意幾個(gè)參數(shù)以及這些參數(shù)的影響。第一，查看一下電源ic手冊，其最大驅(qū)動(dòng)峰值電流，因?yàn)椴煌酒?，?qū)動(dòng)能力很多時(shí)候是不一樣的。第二，了解一下mosfet的寄生電容，如圖 1中c1、c2的值。如果c1、c2的值比較大，mos管導(dǎo)通的需要的能量就比較大，如果電源ic沒有比較大的驅(qū)動(dòng)峰值電流，那么管子導(dǎo)通的速度就比較慢。如果驅(qū)動(dòng)能力不足，上升沿可能出現(xiàn)高頻振蕩，即使把圖 1中rg減小，也不能解決問題! ic驅(qū)動(dòng)能力、mos寄生電容大小、mos管開關(guān)速度等因素，都影響驅(qū)動(dòng)電阻阻值的選擇，所以rg并不能無限減小。
2、電源ic驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)
如果選擇mos管寄生電容比較大，電源ic內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)能力又不足時(shí)，需要在驅(qū)動(dòng)電路上增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，常使用圖騰柱電路增加電源ic驅(qū)動(dòng)能力，其電路如圖 2虛線框所示。
圖 2 圖騰柱驅(qū)動(dòng)mos
這種驅(qū)動(dòng)電路作用在于，提升電流提供能力，迅速完成對于柵極輸入電容電荷的充電過程。這種拓?fù)湓黾恿藢?dǎo)通所需要的時(shí)間，但是減少了關(guān)斷時(shí)間，開關(guān)管能快速開通且避免上升沿的高頻振蕩。
3、驅(qū)動(dòng)電路加速mos管關(guān)斷時(shí)間
圖 3 加速mos關(guān)斷
關(guān)斷瞬間驅(qū)動(dòng)電路能提供一個(gè)盡可能低阻抗的通路供mosfet柵源極間電容電壓快速泄放，保證開關(guān)管能快速關(guān)斷。為使柵源極間電容電壓的快速泄放，常在驅(qū)動(dòng)電阻上并聯(lián)一個(gè)電阻和一個(gè)二極管，如圖 3所示，其中d1常用的是快恢復(fù)二極管。這使關(guān)斷時(shí)間減小，同時(shí)減小關(guān)斷時(shí)的損耗。rg2是防止關(guān)斷的時(shí)電流過大，把電源ic給燒掉。
圖 4 改進(jìn)型加速mos關(guān)斷
在第二點(diǎn)介紹的圖騰柱電路也有加快關(guān)斷作用。當(dāng)電源ic的驅(qū)動(dòng)能力足夠時(shí)，對圖 2中電路改進(jìn)可以加速mos管關(guān)斷時(shí)間，得到如圖 4所示電路。用三極管來泄放柵源極間電容電壓是比較常見的。如果q1的發(fā)射極沒有電阻，當(dāng)pnp三極管導(dǎo)通時(shí)，柵源極間電容短接，達(dá)到最短時(shí)間內(nèi)把電荷放完，最大限度減小關(guān)斷時(shí)的交叉損耗。與圖 3拓?fù)湎啾容^，還有一個(gè)好處，就是柵源極間電容上的電荷泄放時(shí)電流不經(jīng)過電源ic，提高了可靠性。
4、驅(qū)動(dòng)電路加速mos管關(guān)斷時(shí)間
圖 5 隔離驅(qū)動(dòng)
為了滿足如圖 5所示高端mos管的驅(qū)動(dòng)，經(jīng)常會采用變壓器驅(qū)動(dòng)，有時(shí)為了滿足安全隔離也使用變壓器驅(qū)動(dòng)。其中r1目的是抑制pcb板上寄生的電感與c1形成lc振蕩，c1的目的是隔開直流，通過交流，同時(shí)也能防止磁芯飽和。
除了以上驅(qū)動(dòng)電路之外，還有很多其它形式的驅(qū)動(dòng)電路。對于各種各樣的驅(qū)動(dòng)電路并沒有一種驅(qū)動(dòng)電路是最好的，只有結(jié)合具體應(yīng)用，選擇最合適的驅(qū)動(dòng)。