模块电源常用的四种MOSFET驱动电路知识普及

MOSFET又叫场效应管，输入电阻极大，兆欧级的，容易驱动，因导通内阻低、开关速度快等优点而广泛应用于开关电源中。在使用MOSFET设计开关电源时，大部分人都会考虑导通电阻、最大电压、最大电流，常根据电源IC和MOSFET的参数来选择合适的电路。但很多时候仅仅考虑了这些因素并不是一个好的设计方案，还应考虑本身寄生的参数。Mos管驱动电路，驱动脚输出的峰值电流，上升速率等都会影响MOSFET的开关性能。下面介绍下模块电源中常用的几种MOSFET驱动电路。

1、电源IC直接驱动MOSFET：

电源IC直接驱动是我们最常用的驱动方式，同时也是最简单的驱动方式，使用这种驱动方式的模块电源，应该注意几个参数以及这些参数的影响。

1、查看一下电源IC手册，其最大驱动峰值电流，因为不同芯片，驱动能力很多时候是不一样的。

2、了解一下MOSFET的寄生电容，如上图中C1、C2的值。如果C1、C2的值比较大，MOS管导通的需要的能量就比较大，如果电源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。如果驱动能力不足，上升沿可能出现高频振荡，即使把上图中Rg减小也不能解决问题。IC驱动能力、MOS寄生电容大小、MOS管开关速度等因素，都影响驱动电阻阻值的选择，所以Rg并不能无限减小。

2、电源IC驱动能力不足时：

如果选择MOS管寄生电容比较大，电源IC内部的驱动能力又不足时，需要在驱动电路上增强驱动能力，常用图腾柱电路增加电源IC驱动能力，如下图所示：

这种驱动电路作用在于提升电流提供能力，迅速完成对于栅极输入电容电荷的充电过程。这种拓扑增加了导通所需要的时间，但是减少了关断时间，开关管能快速开通且避免上升沿的高频振荡。

3、驱动电路加速MOS管关断时间：

关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压快速泄放，保证开关管能快速关断。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。

如上图所示：其中D1常用的是快恢复二极管，这使关断时间减小，同时减小关断时的损耗。Rg2是防止关断的时电流过大，把电源IC给烧掉。

在介绍第二种的图腾柱电路也有加快关断作用，当电源IC的驱动能力足够时，对电路改进可以加速MOS管关断时间。

如上图所示：用三极管来泄放栅源极间电容电压是比较常见的。如果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，达到最短时间内把电荷放完，最大限度减小关断时的交叉损耗。与上面拓扑相比较，还有一个好处，就是栅源极间电容上的电荷泄放时电流不经过电源IC，提高了模块电源可靠性。

4、隔离驱动：

为了满足上图所示高端MOS管的驱动，经常会采用变压器驱动，有时为了满足安全隔离也使用变压器驱动。其中R1目的是抑制PCB板上寄生的电感与C1形成LC振荡，C1的目的是隔开直流，通过交流，同时也能防止磁芯饱和。

一个好的MOSFET驱动电路主要有以下五种要求：

1、开关管开通瞬时，驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值，保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡。

2、开关导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定且可靠导通。

3、关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放，保证开关管能快速关断。

4、驱动电路结构简单可靠、损耗小。

5、根据情况施加隔离。

模块电源中的MOSFET驱动电路还有很多其它形式的驱动电路，对于各种各样的驱动电路并没有一种驱动电路是最好的，只有结合具体应用，选择最合适的驱动。

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