Common MOSFET driving mode, parameter calculation of driving circuit
Time:2021-11-12
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在简单的了解MOS管的基本原理以及相关参数后，如何在实际的电路中运用是我们努力的方向。比如在实际的MOS驱动电路设计中，如何去根据需求搭建电路，计算参数，根据特性完善电路，根据实际需求留余量等等，在这些约束条件下搭建一个相对完善的电路。参考了一些资料后，就我目前的需求和自身的理解力分享相关的一些笔记和理解。
1. 常见的MOSFET驱动方式
直接驱动
最简单的驱动方式，比如用单片机输出PWM信号来驱动较小的MOS。使用这种驱动方式，应注意几点；一是实际PWM和MOS的走线距离必定导致寄生电感引起震荡噪声，二是芯片的驱动峰值电流，因为不同芯片对外驱动能力不一样。三是MOS的寄生电容Cgs、Cgd如果比较大，导通就需要大的能量，没有足够的峰值电流，导通的速度就会比较慢。
图腾柱/推拉式驱动电路
图腾柱/推拉式驱动电路
由两个三极管构成，上管是NPN型，下管是PNP型三极管，两对管共射联接处为输出端，结构类似于乙类推挽功率放大器。利用这种拓扑放大驱动信号，增强电流能力。（驱动IC内部也是集成了类似的结构）
小结：当然除以上驱动电路之外，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是最好的，只能结合具体应用，选择最合适的拓扑。
2. 驱动电路的参数计算
再根据LC振荡电路求解二阶系统阻尼系比
s
那么列出不等式
则解得驱动电阻Rgoff=Rg1的取值范围
总结：
在实际设计中，我们就可以根据理论公式，以避免驱动电流不发生震荡为条件计算出Rg1+Rg2的下限范围，以避免关断误导通为条件得出驱动上限值即得到Rg1的取值范围。
然后再根据实际的实验在考虑损耗、EMI、以及应用在桥式拓扑中的死区控制等优化方向上，不断调试出想要特性参数。那么，通过基本的分析后，我们也得出一个MOS驱动电路设计的大方向；一个好的MOSFET驱动电路应当有以下几点要求：
（1） 导通时，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） 关断瞬间驱动电路要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，同时可以提供负压以避免干扰和误导通。
（4） 驱动电路结构简单可靠、损耗小，还要根据情况隔离。
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