驱动输出端负压按捺及尖峰构成缘由-KIA MOS管

很多高机能、高频次的PWM节制芯片，不管是数字范例仍是摹拟范例，都不具有或只要无限的间接驱动功率MOSFET的才能。

因为功率MOSFET对栅极驱动电流有较高的请求，驱动芯片就相称于PWM开关节制芯片与功率MOSFET之间的桥梁，用来将开关旌旗灯号电流和电压缩小，同时具有必然的毛病断绝才能。

一旦肯定了选用某种开关电源计划后，接上去就要挑选合适的驱动IC，而选好驱动芯片，就须要硬件工程师对电路特征有必然的领会。

以典范的AC/DC开关电源体系为例，PFC局部接纳无桥升压拓扑，可选用一颗NSD1025同时驱动两路开关MOSFET，LLC的原边可用一颗半桥断绝驱动芯片NSi6602同时驱动高低桥臂MOSFET，副边用一颗NSD1025驱动全波同步整流MOSFET。选用高速高靠得住性的驱动IC，能够或许赞助电源体系晋升效力和功率密度。

以典范的AC/DC开关电源体系为例，PFC局部接纳无桥升压拓扑，可选用一颗NSD1025同时驱动两路开关MOSFET，LLC的原边可用一颗半桥断绝驱动芯片NSi6602同时驱动高低桥臂MOSFET，副边用一颗NSD1025驱动全波同步整流MOSFET。选用高速高靠得住性的驱动IC，能够或许赞助电源体系晋升效力和功率密度。

因为开关电源常常须要硬开关驱动大功率负载，在硬开关和规划限定的环境下，功率MOSFET常常会对驱动芯片的输出和输出端构成较大的地弹电压和振荡尖峰电压。

地弹电压会构成驱动器输出端等效呈现负电压，因为外部等效体二极管，大大都栅极驱动器能够或许蒙受必然的负压脉冲。但是，亦有须要采用防备办法，以防止驱动器输出真个过冲和欠压尖峰过大，而对驱动芯片构成破坏，或发生误举措。

驱动输出端负压尖峰的构成缘由

仍以PFC拓扑为例，低边驱动器用在节制芯片与功率MOSFET之间，以赞助减小开关消耗,并为MOSFET供给充足的驱动电流，以跨过米勒平台地区，完成疾速翻开。

在开关MOSFET的时辰，有一个高di/dt的脉冲发生，这类疾速变更与寄生电感配合感化，发生了负电压峰值，能够或许用Vn = Lss* di/dt公式预算。

Lss代表寄生电感。寄生电感值约即是功率MOSFET的外部键合线和PCB回线接地回路中的电感量之和，其值能够或许从几nH至十几nH不等，寄生电感巨细首要取决于PCB规划布线。

从下面等式能够或许看出，负向电压与寄生电感和电流变更率均成反比。在典范的低边栅极驱动电路中，固然节制器和功率MOSFET利用统一个直流地立体作为参考，但一些环境下，因为驱动器和节制器有必然间隔，以是总会存在寄生电感。

高di/dt的电流在流经MOSFET及其板级回路时，寄生电感存在会致使驱动器的地电位绝对节制器地电位刹时抬升，驱动器的输出和地之间就相称于呈现一个刹时负压。在极度环境下，能够构成驱动器外部输出ESD器件受损，驱动器呈现生效。

另外一个罕见的呈现输出负压的场景与对MOSFET停止电流采样相干。为了完成更切确的节制，偶然在功率MOSFET和大地之间会接一个采样电阻，用这个采样电阻来检测流过MOSFET的电流，从而使节制器能疾速做出呼应。

而为了使MOSFET的驱动环路充足小，会将驱动器的GND引脚与MOSFET的源极毗连在一路，而节制芯片的GND与真实的地立体在一路，如许驱动器的GND和节制芯片GND之间就会存在一个偏置电压，是以节制芯片输出低电日常平凡，绝对驱动器的输出端，则有一个负向的偏置电压。

若何应答输出端负压

对寄生电感引发的输出刹时负压，普通有三种应答计划。起首，能够或许经由过程减小开关速率来降落影响，减小开关速率能降落电流变更速率di/dt，刹时负压幅度也就会降落。但如许处置有副感化，降落开关速率就会增添转换时候，以是会增添开关消耗，而在一些利用中若是对呼合时候有请求，降落开关速率的体例就一定合适。

第二种体例是尽能够优化PCB规划布线，减小寄生参数，从而减小负压峰值，这是体系设想中罕见的体例，但须要硬件工程师有很是丰硕的设想经历，而在一些设想前提限定下，也能够没法优化PCB规划布线。

第三种体例是挑选抗搅扰才能强的器件。

经历丰硕的工程师凡是会同时斟酌三种抗扰计划，而后按照利用束缚来到达最优挑选。

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