?MOSFET驅動技術?是指通過特定的電路和方法來控制MOSFET的開關狀態(tài)，確保其正常工作并減少開關損耗的技術。MOSFET是一種電壓控制型器件，其驅動技術主要包括以下幾個方面：

?驅動電流和電壓的要求?：MOSFET雖然主要是電壓控制型器件，但由于其內部存在寄生電容，必須提供足夠的驅動電流來快速充電或放電這些電容，從而控制MOSFET的開關速度和效率。驅動電壓和導通電阻之間的關系表明，較高的驅動電壓可以減小導通電阻，從而提高開關速度和降低導通損耗?12。

?柵極電荷和驅動能力?：MOSFET的柵極電容包括柵源電容(Cgs)、柵漏電容(Cgd)和Miller電容(Cgd)。這些電容在開關過程中需要充電和放電，因此驅動電路需要提供足夠的電流來快速完成這些過程。驅動能力通常指驅動電路能夠提供的最大驅動電流，例如某些驅動芯片標稱的1A驅動能力即指其最大輸出電流為1A?23。

?寄生參數(shù)的影響?：MOSFET的寄生參數(shù)如寄生二極管和寄生電容會影響其性能。例如，寄生二極管的反向恢復特性在ZVS(零電壓開關)和同步整流等應用中非常重要。寄生電容會導致開關過程中的電壓和電流波形發(fā)生變化，影響開關速度和效率?12。

?驅動電路的設計?：為了有效驅動MOSFET，需要設計合適的驅動電路。常見的驅動電路包括專用的驅動IC、光耦隔離驅動、變壓器隔離驅動等。這些電路通過提供足夠的電流和電壓來控制MOSFET的開關狀態(tài)，同時還可以實現(xiàn)電氣隔離，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性?23。

?應用實例?：MOSFET廣泛應用于開關電源、電機控制、功率放大器等領域。在開關電源中，MOSFET作為功率開關管，通過控制其開關狀態(tài)來調節(jié)輸出電壓和電流。在電機控制中，MOSFET用于驅動電動機，實現(xiàn)速度和力矩的控制。在功率放大器中，MOSFET用于放大信號，提供高功率輸出?12。

1. 驅動電壓與導通電阻

MOSFET的驅動電壓直接影響其導通電阻和最大導通電流。一般來說，驅動電壓越高，MOSFET的導通電阻越小，最大導通電流也越大。因此，在驅動MOSFET時，需要選擇合適的驅動電壓以確保其正常工作。

2. 寄生電容與驅動電流

MOSFET內部存在寄生電容，包括柵源電容、柵漏電容等。這些寄生電容在MOSFET的開關過程中需要被充放電，因此驅動電路需要提供足夠的驅動電流來加速這一過程。較小的驅動電流會導致MOSFET的開關速度變慢，增加開關損耗。

3. 驅動電路類型

3.1 分立器件驅動

在簡單的應用中，可以使用分立器件(如晶體管、電阻、電容等)搭建驅動電路。例如，圖騰柱電路就是一種常見的分立器件驅動方式，通過兩個晶體管交替導通和截止來驅動MOSFET。

在之前的文章中，我們簡要探討了IGBT和MOSFET的結構、材質以及PN結的特性。接下來，我們將深入剖析場效應管的驅動技術。

雙極晶體管與MOSFET晶體管在原理上具有相似性。這兩種晶體管都依賴于電荷控制來工作，即它們的輸出電流與控制電極在半導體中產生的電荷量成正比。當這些器件被用作開關時，需要由低阻抗源提供足夠的灌入和拉出電流，以確?？刂齐姾赡軌蜓杆偾度牒兔撾x。因此，在開關過程中，MOSFET需要以類似于雙極晶體管的方式進行“硬”驅動，從而獲得可媲美的開關速度。理論上，雙極晶體管與MOSFET的開關速度相當，主要受限于電荷載流子在半導體中的傳輸時間。對于功率器件而言，這一時間通常介于20至200皮秒之間，具體數(shù)值取決于器件的尺寸。

MOSFET技術在數(shù)字和功率應用領域的廣泛普及，主要歸功于其相較于雙極結晶體管的兩大顯著優(yōu)勢。首先，MOSFET在高頻開關應用中表現(xiàn)出色，其控制電極與導電器件的有效隔離使得驅動更為簡便，無需連續(xù)導通電流。一旦MOSFET開通，其驅動電流幾乎為零，大大減少了控制電荷和存儲時間。這解決了導通壓降與關斷時間之間的設計權衡問題，同時開通狀態(tài)壓降與控制電荷成反比，進一步優(yōu)化了驅動性能。

另外，MOSFET在電源應用中展現(xiàn)出電阻特性，其漏源端壓降與流入半導體的電流呈線性關系，由RDS(on)即導通電阻來表征。不同于p-n結的溫度系數(shù)，MOSFET的正溫度系數(shù)約為7%/°C至1%/°C，使得多個并聯(lián)MOSFET能均勻分配電流，實現(xiàn)自動電流共享。

然而，載流更大的器件會產生更多熱量，需要注意漏源電壓的均衡。溫度升高會導致RDS(on)值增加，進而電流減小、溫度降低，直至并聯(lián)器件電流相近達到平衡。但RDS(on)值與結至環(huán)境熱阻的初始容差可能引起電流分布的重大誤差，需謹慎設計。

接下來，我們將深入探討MOSFET驅動電路的相關知識。

在電源或硬件設計中，無論是三極管BJT還是mos管，都需要驅動電路來支持其正常工作。驅動電路的作用至關重要，它不僅提供足夠的驅動能力，確保開關管能夠正常導通，還負責保證開關管在適宜的速度下工作，避免過快或過慢帶來的問題。此外，驅動電路還能有效保護器件，避免過壓和過流的損害。

驅動電路通常分為電流驅動型和電壓驅動型。對于BJT等電流控制型器件，需要電流驅動型電路來提供持續(xù)的驅動電流。而對于mos管和IGBT等電壓驅動型器件，雖然它們不需要連續(xù)的驅動電流，但為了保證開關速度，峰值電流的控制顯得尤為重要。因此，電壓驅動電路需要同時提供足夠的驅動電壓和峰值電流。

在實際應用中，電源IC直接驅動是一種常見的驅動方式。但需要注意的是，在MOSFET較大而IC驅動能力不足的情況下，可能會出現(xiàn)驅動過慢、開關損耗過大甚至無法驅動的問題。因此，在進行PCB LAYOUT時，應盡量優(yōu)化設計，如縮短IC至MOSFET的柵極走線長度、增加走線寬度、將Rg放置在離MOSFET柵極較近的位置等，以減少寄生電感并消除噪音干擾。

電源IC直接驅動是驅動方式中最簡單的一種，但在實際應用中，我們需要注意幾個關鍵參數(shù)及其影響。首先，應查閱電源IC手冊，了解其最大驅動峰值電流，因為不同芯片的驅動能力可能存在顯著差異。其次，需要關注MOS管的寄生電容，如CC2的值，這些電容值越小，MOS管導通所需的能量就越小。若CC2值較大，而電源IC的驅動峰值電流不足，則可能導致管子導通速度緩慢，影響使用效果。

推挽驅動是一種能有效解決IC內部驅動能力不足的方法。它不僅延長了導通時間，還加速了關斷時間，同時有助于控制毛刺和降低功率損耗。在布局時，應盡量將推挽驅動電路中的兩個管子放置在靠近MOSFET柵極的位置，以減少寄生電感并提高電路的抗干擾性。