MOSFET應用于不同的開關電源以及電力電子系統(tǒng)，除了部分的應用使用專門的驅(qū)動芯片、光耦驅(qū)動器或變壓器驅(qū)動器，大量的應用通常使用PWM IC或其它控制芯片直接驅(qū)動。控制芯片的驅(qū)動能力直接影響功率MOSFET的開關特性，開關損耗以及工作的可靠性。
1、控制芯片內(nèi)部Totem圖騰柱驅(qū)動器
在PWM控制芯片及其它電源控制器的內(nèi)部，集成了用于驅(qū)動功率MOSFET的Totem圖騰柱驅(qū)動器，最簡單的圖騰柱驅(qū)動器如圖1所示，由一個NPN三極管和一個PNP三極管對管組成，有時候也會用一個N溝道MOSFET的一個P溝道MOSFET對管組成，工作原理相同。
(a) 圖騰柱驅(qū)動器
(b) 圖騰柱的等效電路
圖1： 圖騰柱驅(qū)動器及等效電路
圖1(a)的圖騰柱驅(qū)動器，當輸入信號為高電平時上管導通，其輸出為高電平，上管通過電源提供輸出電流，通常稱為Source電流（源電流），由于上管導通時有導通壓降，在一定的電流下對應著一定的電阻，因此這個電阻通常稱為上拉電阻Rup。
當圖騰柱驅(qū)動器的輸入信號為低電平時下管導通，將MOSFET的G極（柵極）拉到低電位，此時下管灌入電流，通常稱為Sink電流（灌電流），下管導通時有導通壓降，在一定的電流下對應著一定的電阻，因此這個電阻通常稱為下拉電阻Rdown。
等效的簡化電路如圖1(b)所示，包括一個上拉電阻Rup和一個下拉電阻Rdown。在實際的應用中，不同的控制芯片內(nèi)部圖騰柱驅(qū)動器可能采用不同的形式，如圖2所示。UC3842采用二個NPN三極管組成，L6561采用一個NPN三極管和一個N溝道的MOSFET組成。
(a) UC3842圖騰柱驅(qū)動器
(b) L6561圖騰柱驅(qū)動器
圖2：控制芯片圖騰柱驅(qū)動器結構
理解控制的驅(qū)動能力
雖然許多驅(qū)動器給出了一定的容性負載條件下的上升、下降延時時間，在實際的應用中，MOSFET具有內(nèi)部的柵極電阻或外部串聯(lián)柵極電阻，同時MSOFET在開關過程中不完全是一個理想的電容，會經(jīng)過米勒平臺區(qū)域，因此，實際的延時時間將會產(chǎn)生非常大的差異，數(shù)據(jù)表中的延時值只具有相當有限的參考意義。
功率MOSFET在開關過程中，在米勒平臺線性區(qū)，由于VGS保持不變，相當于使用恒流源進行驅(qū)動，其它的時間段，使用恒壓源進行驅(qū)動。VGS電壓變化時，和時間成指數(shù)關系改變。
在VGS電壓和時間成指數(shù)關系變化的時間段，控制芯片驅(qū)動器的電流并不是恒流源，那么對應的上拉、下拉電阻也隨著電流的變化而變化，上拉、下拉電阻不固定，就不容易計算相應的時間以及相應的開關損耗。
很多文獻使用數(shù)據(jù)表中推薦的上拉、下拉電阻的典型值來計算開關損耗，從上面的分析過程可以知道：不同的芯片、不同的公司，所用的測試條件并不相同，使用數(shù)據(jù)表中推薦的上拉、下拉電阻的典型值，并不滿足實際應用的條件。
建議根據(jù)實際應用過程中米勒平臺的驅(qū)動電流值，選擇或計算出相應的上拉、下拉電阻值作為計算開關損耗的基準，使用典型值。因為在開關過程中米勒平臺的時間占主導，使用這個基準所產(chǎn)生的誤差并不大。
然后再用比例系數(shù)校核在最大的上拉、下拉電阻值時最大的開關損耗，這樣就可以知道開關損耗波動的范圍，從而保證系統(tǒng)的效率和MOSFET的溫升在設計要求的規(guī)范內(nèi)。
許多公司新一代的芯片有時候并沒有標出上述驅(qū)動器的參數(shù)，這是因為相比于上一代，為了降低成本，必須降低器件的硅片的面積。在PWM及電源控制器中，相關的數(shù)字邏輯、基準運放所占的硅片的面積為必須功能，流過它們的電流也比較小，因此減小硅片面積的空間不大。
內(nèi)部的圖騰驅(qū)動器由于流過較大電流，要占用較大的硅片面積，這一部分對芯片的功能影響不明顯，因此降低成本最直接的方法就是減小內(nèi)部圖騰驅(qū)動器的硅片面積，也就是降低驅(qū)動能力，這樣導致上拉、下拉的電阻增加，相應的壓降也會增加。
因此對于沒有標出內(nèi)部驅(qū)動器的驅(qū)動參數(shù)的芯片，使用時要根據(jù)外面驅(qū)動的功率MOSFET的特性校核開關過程，要特別小心，必要的時候，使用對管組成外部的圖騰驅(qū)動器，以增強驅(qū)動的能力。
〈烜芯微/XXW〉專業(yè)制造二極管，三極管，MOS管，橋堆等，20年，工廠直銷省20%，上萬家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用，專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品，如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以直接聯(lián)系下方的聯(lián)系號碼或加QQ/微信，由我們的銷售經(jīng)理給您精準的報價以及產(chǎn)品介紹
聯(lián)系號碼：18923864027（同微信）
QQ：709211280