MOSFET管栅极驱动电路

如上所述 ，栅极驱动电路必须能输出电流 ，即成为 “ 源”。同时，为了供应栅极反向电压，MOS驱动电路必须能从栅极抽取电流 ，即成为  “ 汇”。大局部初期的 PWM 芯片 （ SG1524 系列） 的驱动电路，不能同时抽取和输出电流。即不 能同时成为漏极导通和关断的 “ 源” 和 “ 汇”。图 9.6  ( a ） 中的电路说了然这一点。

SG1524 型 PWM 芯片输出级由发射极和集电极都悬空的晶体管构成 。当输出级的晶体管 导通 ，它能从集电极抽取或从发射极输出 200mA 的电流。当操纵晶体管的发射极驱动 MOSFET 管的栅极时 ，发射极电阻能从栅极抽取电流 ，降落栅极电压来关断 MOSFET 管。 凡是当片内输出晶体管导通时 ，功率晶体管也要当即导通 。图9.6( b ）给出了一个 N 型MOSFET 管的驱动电路 ，它的栅极由 SG1524 型 PWM 芯片的发射极驱动 。图 9.6 C b ） 中的驱动电路能供应 200mA 的电流给栅极，疾速地导通 MOSFET 管。以是， 如 9.2.2 节所述 ，50ns  内须要 0.924A 的电流去驱动 MTM7N45 管栅极电压使之回升到 IOV 。

能够推导 ，SG1524   型 PWM  芯片输出 200mA   电流时，栅极电压从 ov 回升到 IOV  只要

( 0.924/0.2 ） ×50=231ns 。又如 9.2.3 节所述 ，漏极电流回升时候对应于栅极电压从 2.5V 回升 到 sv 所用的回升时候 ，漏极电流回升时候就 只要 （ 2.5+10 ） ×231=58肘。初始的 2.5V 栅极电 压回升到阔值电压只发生了 58ns 的提早。这固然降落了最大开关频次 ，但它不会引发任何开 关消耗。

栅极电压从 ov 到 IOV  的回升时候 C 231ns ） 己经充足短了，但在图9.6 C b ） 所示电路中 ， 因为不恒定电流给电容放电 ，以是栅极电压降落时候只取决于发射极电阻 Re 和栅极输出电压。

图 9.6 C a ) PWM 芯片 SG1524 和它的输出晶体管 （ 11 脚、12 脚、13 脚和 14 脚），输出晶体管能供应或接收 200mA 的电流：C b ） 驱动高输出电容 MOSFET 管的晶体管发射极驱动电路 。200mA 的驱动电流能够疾速的导通 MOSFET 管。关断时，RI 为栅极下拉电阻 ，它在时候3R1Cin 内将栅极电压拉低： C  c） 用作接收栅极电流的 PNP 射极跟从器和作为 200mA 驱动 “源” 的片内输出晶体管 。此时电 阻 R2  能够很大

在图 9.6 C b ） 中，当MOS管驱动芯片内输出晶体管的基极其低电日常平凡 ，输出晶体管发射极的电压由 于 MOSFET 管的大输出电容而仍然保持为高电平 。输出晶体管关断后，只剩下输出发射极电 阻给 MOSFET 管输出电容供应放电 回路。对应的电容值 （ 9.2.2 节） 为输出电容加上米勒电 容，即 1800+(180+ 10）×150=4500pF。

如许 ，对标称值为 2000.的发射极电阻，MOSFET 管栅极电压降落时候为 3RI C=3× 200×4500=2.70阳。若是开关频次到达 IOOkHz 以上，则 2.70阳的栅极电压降落时候明显太长 了。这是因为存在 MOSFET 管栅极输出电容的原因 ，是以就须要用自力的晶体管来驱动 MOSFET 管，它能够输出或接收 200 400mA 的电流。

就 SG1524 型 PWM 芯片来讲 ，它具备输出或接收电流的才能 ，可是不能同时操纵 。大大都环境下 ，简略而适用的 MOSFET 管的栅极驱动电路便是利用 NPN-PNP 图腾柱式射极跟从器。如图 8.17 所示 ，晶体管 Q2 和 Q3 别离是 2N2222A 和 2N2907A ，接纳 T0-18 封装，价 格不跨越十美分 。它们能够输出或抽取 800mA 的电流，回升时候约为 60ns 。图腾柱上方的 晶体管能够用 PWM 芯片输出级的晶体管取代 ，如图9.6( c ）所示 。固然它的驱动才能 OOmA ) 比 2N2222A 管小，但普通环境下己经充足了 。

第二代 PWM 芯片，如 Unitrode 公司出产的 UC1525A［坷 ，具备内置图腾柱布局 ，它由 NPN 型反相器叠加 NPN 型射极跟从器构成 。如图 9.7 ( a ） 所示，射极跟从器和反相器由相 位相差 180。的旌旗灯号驱动，交织导通。经由过程利用具备两个相互断绝的次级的变压器（ 图 9.7( b) ) 驱动具备差别直流电压程度的半桥或全桥电路的上 F两只晶体管。近似地 ，推挽电路也能够 驱动具备不异直流电压的  MOSFET   管。

在图 9.7 C b ） 中，变压器低级毗连到 PWM 芯片的 11 脚和 14 脚。在半周期的导通时候 内，11 脚绝对 14 脚为正 ，并输出 200mA 电流。11 脚电位对地约为 ＋（Vh 2)V, 14 脚电位 对地约为＋2V 。在半周期的死区时候内 ，11 脚和 14 脚都对地短路 。鄙人半周期 ，11 脚和 14 脚的极性倒置 。若低级电压为士 lOV ，则供电电压 vh 应约为 14V。

图 9.7 C a ） 具备图腾柱输出 （ 输出 A 和 B ） 的第二代 PWM 芯片 UC1525A 。它能够接收或供应 MOSFET 管基极大屯流 （ Unitrode 供应）。C b) A 和 B 的图腾柱输出能够驱动大输出电容 MOS管，便可 以间接驱动栅极共地的推挽电路 ，或经由过程一个变压器驱动栅极不共地的半桥或全桥电路

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