MOSFET的驱动

我们下面讲解 MOSFET 的驱动 位于书本的 5.1.6 节 对于 MOSFET 的驱动初学者 特别容易走两个极端 第一就是想当然地认为 自己用的这个 MOSFET 处于良好的开关状态 它的开关波形 完美的就跟你给的控制信号一样 实际上不会是这样的 那么另一个极端就是不管什么情况 有没有需要 我都去找最贵最好的专用驱动 去驱动 MOSFET 而不知道为什么 我们考察任何电子开关的驱动能力是否足够 最简单的办法就搭建一个测试电路 那么驱动给到控制极 我们去观测示波器 观测栅极控制极和我的漏极电压 如果它是良好驱动 他们两个都应该是类似方波 那么驱动 MOSFET 多大的电流够了呢 这个不仅与 你用的这个 MOSFET 多大本身有关 还跟电路的开关频率是有关系的 我们仿真的时候 我们一开始是选开关频率 1MHz 驱动内阻我们选 200Ω 那么我们可以看到 在开关频率 1MHz 的时候，内阻200欧 我的电流 ID 都没有上升到最大 完全开通以后 ID 应该是 100mA 只上升到不到 70mA 就开始下降了 这说明我们的开关根本就没有完全导通 那么在这些地方就形成了极大的损耗 我们开关频率仍为 1MHz 但是我们把栅极电阻降到 10Ω 我们来看我们的电流 基本上看起来可以认为是方波 但是这时候你已经发现 关断电流有明显的拖尾 占整个周期都是可以比拟的 这说明即使我驱动电流极大 开关频率也是有上限的 那么值得指出的是 几乎任何电子开关 它的关断时间都明显大于开通时间 这我们可以这么理解 灭火永远比放火要难 就说考察性能 我们更多的要放在可靠关断 我们来看我们将开关频率降到 100kHz 驱动电阻我们改为高内阻，之前的 200Ω 我们可以看到现在的电流波形 可以认为是方波 这个驱动就基本认为可用 如果不考虑损耗 因为开关慢肯定有点损耗 但是对于我的周期来说是可以比拟的 我们还可以注意到 对于控制电压 会形成明显的密勒平台 也就是说一个好的驱动 我们应当能观测到 驱动电压上升到门限电压 形成密勒平台再继续电压上升的过程 也应该能观测到电压降到密勒平台 然后发生关断的这么一个过程 那么驱动的其他注意事项 栅极驱动电压一般会在 ±15V 之间 太大、太小都不好 如果太小 驱动电压不足以完全开通 MOSFET 那 MOSFET 会等效一个阻值很大的电阻 会发热损坏 驱动提供负压可以帮助迅速关断 MOSFET 但是无论是驱动正压还是负压 都是不能超过 ±20V 的 这个电压会击穿栅极之间的二氧化硅 本课小结 MOSFET 的驱动测试方案 给一个方波信号 带内阻的方波信号驱动栅极 我们观测栅极电压和漏极电压长得怎么样 通过测试我们发现 开关频率越高 我们所需要的驱动电流就越大 这是很正常的 因为驱动实际上是 对栅极寄生电容进行充放电 你充放电速度越快 当然电流就需要越大