大功率开关电源中功率MOSFET的驱动技术

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大功率开关电源中功率MOSFET的驱动技术

; [6 }5 R( g  v9 l功率MOSFET具有导通电阻低、负载电流大的优点，因而非常适合用作开关电源(switch-mode powersupplies，SMPS）的整流组件，不过，在选用MOSFET时有一些注意事项。
  e3 n8 X! R$ t& y# c功率MOSFET和双极型晶体管不同，它的栅极电容比较大，在导通之前要先对该电容充电，当电容电压超过阙值电压（VGS-TH)时MOSFET才开始导通。因此，栅极驱动器的负载能力必须足够大，以保证在系统要求的时间内完成对等效栅极电容（CEI）的充电。
在计算栅极驱动电流时，最常犯的一个错误就是将MOSFET的输入电容(CISS）和CEI混为一谈，于是会使用下面这个公式去计算峰值栅极电流。
. G, V% R& E% _& [! l' _l = C(dv / dt)
. }8 K9 J& T& d+ ?, ?4 e实际上，CEI的值比CISS高很多，必须要根据MOSFET生产商提供的栅极电荷(QG）指标计算。QG是MOSFET栅极电容的一部分，计算公式如下:
QG= QGS + QGD + QOD
, O% G0 F1 J+ L- |& e: ?& I其中:
$ Y& `+ P0 D# p+ C0 [QG—-总的栅极电荷QGS--栅极-源极电荷
  m$ `$ w' y" C8 v7 k# k+ nQGD--栅极-漏极电荷(Miller)
QOD——Miller电容充满后的过充电荷
典型的MOSFET曲线如图1所示，很多MOSFET厂商都提供这种曲线。可以看到，为了保证MOSFET导通，用来对CGS充电的VGS要比额定值高一些，而且CGS也要比VTH高。栅极电荷除以VGS等于CEI，栅极电荷除以导通时间等于所需的驱动电流（在规定的时间内导通)。
" v; C0 x6 N0 k" V& B用公式表示如下:
QG= (CEI)(VGS)IG = QG/t导通
其中:

7 x2 ^: h; j7 x6 f3 H: e9 B

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