低侧栅极驱动器设计技巧之MOSFET
使用低侧栅极驱动器驱动MOSFET在照明功率转换电磁阀驱动电机控制和其他负载应用的地电压不稳的系统中很常见栅极驱动器能设计为可提供能高效驱动所需的高峰值电流许多HVIC（高电压IC）设备用来驱动半桥拓扑应用因此包括一个低侧栅极驱动器为大多数应用设计并选择低端栅极驱动器很简单只需基本了解驱动它们所需的功率MOSFET管的基本特征和驱动所需信号即可尽管照明和阻性发热等阻性负载可能在应用中占少数但为简洁性本文以驱动纯阻性负载为列来做说明
MOSFET的栅极电荷基本特性
MOSFET的栅极电荷参数反映了正常工作时区域的工作状况飞兆AN-7502功率MOSFET开关波形深入解释了MOSFET在不同应用中相对应的不同区域
在选择合适大小的栅极驱动器时与输出电流能力的相关的MOSFET参数主要包括
Qgth – 达到阈值电压所需的栅极电荷
Qgs2 – 从阈值电压到平台电压所需的栅极电荷
Qgtot – 达到彻底导通电压的总栅极电荷
在区域I中栅极电压上升至Vth（栅极阈值电压）然后MOSFET开始导通区域I结束时的栅极电荷为Qgth
在区域II中栅极电压上升至平台区漏极电压达到Vdk（漏极膝点电压）标志来到这一区域同时漏极电流的上升斜率dI/dt显著减小在区域II中不仅栅极驱动电路驱动栅极而且源极电感和漏极至栅极的电容提供负反馈影响栅极的驱动源极电感主要由MOSFET的绑定线（bond wires）和封装引脚构成实际使用中此区域可能表现为高速振铃新的无引线MOSFET封装往往具有更低的寄生电感因此自电流快速变化带来的影响也更小区域II结束时的栅极电荷为Qgth + Qgs2
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