今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的有關(guān)報(bào)道，通過(guò)閱讀這篇文章，大家可以對(duì)MOSFET驅(qū)動(dòng)電路具備清晰的認(rèn)識(shí)，主要內(nèi)容如下。

一、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路主要任務(wù)及對(duì)應(yīng)的電路設(shè)計(jì)

MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù)是提供足夠的電流和電壓，以控制MOSFET的開(kāi)啟和關(guān)斷過(guò)程，實(shí)現(xiàn)所需的電流和電壓輸出。以下是MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的主要任務(wù)：

1. 調(diào)節(jié)輸入信號(hào)電平：MOSFET驅(qū)動(dòng)電路需要將輸入信號(hào)的邏輯電平轉(zhuǎn)換為足夠的電壓來(lái)控制MOSFET的開(kāi)啟和關(guān)斷。通常，輸入信號(hào)電平應(yīng)匹配驅(qū)動(dòng)電路的工作電壓范圍。

2. 提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流：MOSFET需要足夠的電流來(lái)快速充放電柵極，以實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)啟和關(guān)斷。驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流，以確保MOSFET能夠在短時(shí)間內(nèi)切換到所需的電流狀態(tài)。

3. 控制開(kāi)關(guān)速度：MOSFET驅(qū)動(dòng)電路要能夠控制MOSFET的開(kāi)啟和關(guān)斷速度。通過(guò)精確地控制充放電柵極的電壓波形和過(guò)渡時(shí)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(hù)功能：驅(qū)動(dòng)電路通常還包括保護(hù)功能，以保護(hù)MOSFET和整個(gè)系統(tǒng)免受過(guò)電流、過(guò)溫和過(guò)壓等問(wèn)題的損害。這些保護(hù)機(jī)制可以通過(guò)監(jiān)測(cè)電流和溫度等參數(shù)，并采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

5. 支持低功耗操作：驅(qū)動(dòng)電路還應(yīng)能夠在低功耗模式下工作，盡量減少功耗并延長(zhǎng)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(shè)計(jì)和控制策略等。

常用的MOSFET驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)圖騰柱放大后，經(jīng)過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電阻Rg給MOSFET驅(qū)動(dòng)。其中Lk是驅(qū)動(dòng)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(yīng)用中，用于放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)的圖騰柱本身也是封裝在專門的驅(qū)動(dòng)芯片中。本文要講的問(wèn)題就是對(duì)于一個(gè)確定的功率管，如何合理地設(shè)計(jì)其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。

圖1 常用的MOSFET驅(qū)動(dòng)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(jí)。由于該電阻阻值較大，對(duì)于MOSFET的開(kāi)關(guān)瞬態(tài)工作情況基本沒(méi)有影響，因此在后文分析MOSFET的開(kāi)關(guān)瞬態(tài)時(shí)，均忽略Rpd的影響。

注2：Cgd，Cgs，Cds為MOSFET的三個(gè)寄生電容，在考慮MOSFET開(kāi)關(guān)瞬態(tài)時(shí)，這三個(gè)電容的影響至關(guān)重要。

二、分立器件組成的MOSFET驅(qū)動(dòng)電路

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

A.當(dāng)HS為高電平時(shí)，Q7、Q4導(dǎo)通，Q6關(guān)閉，電容C4上的電壓(約14V)經(jīng)過(guò)Q4、D3、R6加到Q5的柵極，使Q5導(dǎo)通。在導(dǎo)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(dòng)，電容C4亦稱為自舉電容。Q5靠C4兩端的電壓來(lái)維持導(dǎo)通。

B. 當(dāng)HS為低電平時(shí)，Q7、Q4關(guān)閉，Q6導(dǎo)通，為Q5的柵極提供放電回路，從而使Q5很快關(guān)閉。當(dāng)Q5關(guān)閉后，由于下管的開(kāi)通或負(fù)載的作用，使得Phase電壓下降接近0V，從而使C4經(jīng)過(guò)+15V→D2→C4→GND回路充電，為下一次導(dǎo)通做好準(zhǔn)備。

C. 當(dāng)LS為低電平時(shí)，Q8、Q11導(dǎo)通，Q10關(guān)閉，驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)R11為下管Q9的柵極充電，使Q9導(dǎo)通。

D. 當(dāng)LS為高電平時(shí)，Q8、Q11關(guān)閉，Q10導(dǎo)通，為Q9的柵極提供放電回路,使Q9關(guān)斷。

E. 當(dāng)HS和LS同時(shí)為高電平時(shí)，上管開(kāi)通下管關(guān)閉。當(dāng)HS和LS同時(shí)為低電平時(shí)，上管關(guān)閉下管開(kāi)通。在實(shí)際應(yīng)用中，為了避免上下管同時(shí)開(kāi)通，HS和LS的邏輯要靠MCU或邏輯電路來(lái)保證。

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