大家好，我是電源漫談，很高興和各位一起分享我的第70篇原創(chuàng)文章，喜歡和支持我的工程師，一定記得給我點(diǎn)贊、收藏、分享。

大電流mosfet的使用廣泛，它們的導(dǎo)通電阻低，電流能力較大，適合在各種開(kāi)關(guān)電源中應(yīng)用，在具體的器件驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中，需要注意其門(mén)極電容較大，適合的門(mén)極驅(qū)動(dòng)器需要有足夠的電流，去將門(mén)極電容充電，從而使電壓達(dá)到Vth，進(jìn)而在系統(tǒng)允許的時(shí)間內(nèi)去完全導(dǎo)通。

在門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中，需要注意一些典型的錯(cuò)誤，例如，不能混淆門(mén)即輸入電容CISS和門(mén)極等效電容CEI之間的差異,不能簡(jiǎn)單的通過(guò)CISS和電容的基本公式來(lái)計(jì)算門(mén)極驅(qū)動(dòng)電流，如圖1所示。

圖1 電容充電基本公式

一般來(lái)說(shuō)，mosfet實(shí)際的門(mén)極等效電容CEI會(huì)比CISS大一些，這個(gè)數(shù)值需要從mosfet廠家給出的門(mén)極總電荷QG中得到，它也和mosfet門(mén)極驅(qū)動(dòng)電壓有關(guān)。

圖2 門(mén)級(jí)總電荷的分解

這里我們先解釋一下QG的概念，進(jìn)而說(shuō)明一下QGS,QGD,QOD的實(shí)際意義。

圖3 mosfet的門(mén)級(jí)電荷特性

圖3是典型的mosfet的門(mén)極電荷變化特性，其中在曲線(xiàn)上我們可以看到，mosfet從完全不導(dǎo)通到充電到米勒平臺(tái)，這階段需要的門(mén)極電荷是QGS,經(jīng)過(guò)米勒平臺(tái)需要的門(mén)極電荷是QGD,米勒電容到最終完全導(dǎo)通需要的門(mén)級(jí)電荷是QOD,這三部分門(mén)級(jí)電荷之和就是門(mén)極總電荷QG,我們會(huì)從mosfet廠家規(guī)格書(shū)中得到這些數(shù)據(jù)。

從這里我們得到計(jì)算門(mén)極驅(qū)動(dòng)電流的方法。首先，為了讓mosfet導(dǎo)通徹底，所以會(huì)選擇適合的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電壓，這個(gè)電壓會(huì)遠(yuǎn)高于Vth。其次，考慮到門(mén)極驅(qū)動(dòng)電壓確定之后，可以根據(jù)門(mén)極總電荷得到門(mén)極等效充電電容CEI,二者關(guān)系是總電荷除以給定的VGS就是等效電容CEI.最后，計(jì)算門(mén)極驅(qū)動(dòng)電流的方法就是根據(jù)總門(mén)極電荷除以需要的門(mén)極電壓轉(zhuǎn)換時(shí)間，就得到需要的門(mén)極驅(qū)動(dòng)峰值電流值。

圖4 門(mén)級(jí)驅(qū)動(dòng)電流計(jì)算方法

這里圖4給出了計(jì)算驅(qū)動(dòng)電流的公式，只要知道轉(zhuǎn)換時(shí)間，以及門(mén)極驅(qū)動(dòng)總電荷，就可以得到需要的驅(qū)動(dòng)電流，這里我們需要注意門(mén)極等效電荷CEI是和門(mén)極驅(qū)動(dòng)電壓VGS相關(guān)。

門(mén)極驅(qū)動(dòng)電流計(jì)算雖然簡(jiǎn)單，但是真正理解它的計(jì)算過(guò)程，是需要搞清楚一些基本概念的，上述分析可以作為一個(gè)基本的知識(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：AN786 Driving Power MOSFETs in High-Current, Switch Mode Regulators