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MOSFET驅(qū)動電路類型的研究與測試

引 言

MOSFET是種多子導(dǎo)電的單電壓器件，具有開關(guān)速度快、輸入阻抗、驅(qū)動功率小、熱穩(wěn)定好、工作區(qū)寬、無二次擊穿等優(yōu)點，在諸多領(lǐng)域中獲得了越來越的應(yīng)用。為了適應(yīng)不同場合下的使用要求，類型的MOSFET驅(qū)動電路也相繼出現(xiàn)。不同驅(qū)動電路的驅(qū)動能力不同，輸入驅(qū)動波形受到的影響也有所不同，所以對不同類型的MOSFET驅(qū)動電路進(jìn)行研究和測試就顯得重要。

MOSFET對驅(qū)動電路的設(shè)計要求

由于MOSFET的開關(guān)特與驅(qū)動電路的能密切相關(guān)，設(shè)計的驅(qū)動電路能夠地改善MOSFET的開關(guān)特，從而減少開關(guān)損耗，提整機(jī)效率及功率器件工作的穩(wěn)定。因此MOSFET驅(qū)動電路應(yīng)以下要求：
① 導(dǎo)通時驅(qū)動電路應(yīng)該能夠提供足夠大的驅(qū)動電流為輸入電容充電，使MOSFET柵源電壓迅速上升到所需值，開關(guān)管能迅速導(dǎo)通且不存在上升沿的頻振蕩。
② 為使MOSFET可靠導(dǎo)通，柵電壓（驅(qū)動電壓）應(yīng)于開啟電壓UT（3～5V）,為減小導(dǎo)通電阻及導(dǎo)通損耗，應(yīng)在不過柵擊穿電壓的前提下盡量加大柵驅(qū)動電壓。
③ 為加速關(guān)斷，在關(guān)斷時建立負(fù)的柵源電壓，并給輸入電容提供低阻抗的放電通道以加速電容放電，開關(guān)管能夠關(guān)斷。
④ 關(guān)斷期間驅(qū)動電路能提供的負(fù)電壓以避免受到干擾產(chǎn)生誤導(dǎo)通。
⑤ 要求驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單可靠，損耗小，有。

MOSFET驅(qū)動電路的常見類型及特點

常見的MOSFET驅(qū)動電路可以分為直接驅(qū)動型和驅(qū)動型兩種。直接驅(qū)動包括推挽輸出驅(qū)動、 TTL驅(qū)動和CMOS驅(qū)動等； 型驅(qū)動包括光耦和磁耦合兩種形式。

1 推挽式直接驅(qū)動電路

推挽式驅(qū)動是zui常用的直接驅(qū)動方式，適用于不要求的小功率開關(guān)設(shè)備。它采用對NPN和PNP晶體管搭建而成，可以實現(xiàn)導(dǎo)通時輸出較大的驅(qū)動電流，關(guān)斷時為柵電荷提供低阻的放電回路，同時晶體管工作于射跟隨，不會出現(xiàn)飽和。

功率MOSFET屬于電壓型器件，只要柵和源之間施加的電壓過其閾值電壓就會導(dǎo)通。由于MOSFET存在結(jié)電容，關(guān)斷時其漏源兩端電壓的突然上升將會通過結(jié)電容在柵源兩端產(chǎn)生干擾電壓。常用的推挽式直接驅(qū)動電路的關(guān)斷回路阻抗小，關(guān)斷速度較快。但它不能提供負(fù)壓，故其較差。其電路和實驗波形圖如圖1所示。