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关于MOSFET驱动电阻的选择等效驱动电路:VCCDRIVE o Rg h QLegsOL为PCB走线电感,根据他人经验其值为直走线1nH/mm,考虑其他走线因素,取L=Length+10 ( nH),其中 Length 单位取 mm。Rg为栅极驱动电阻,设驱动信号为12V峰值的方波。Cgs为MOSFET栅源极电容,不同的管子及不同的驱动电压时会不一样,这儿取1nF。VL+VRg+VCgs=12V(一 、令驱动电流Id := q击VCgs( t)得到关于Cgs上的驱动电压微分方程:fd石 VCgs( t) R+ VCgs( t)- Vdr= 0GtJ用拉普拉斯变换得到变换函数:G :=一LCS S 2+ L1C + 竽这是个3阶系统,当其极点为3个不同实根时是个过阻尼震荡,有两个相同实根时是 临界阻尼震荡,当有虚根时是欠阻尼震荡,此时会在MOSFET栅极产生上下震荡的波形, 这是我们不希望看到的,因此栅极电阻Rg阻值的选择要使其工作在临界阻尼和过阻尼状 态,考虑到参数误差实际上都是工作在过阻尼状态。LC根据以上得到2 CC Rsink,具体数 值大小同IC的峰值驱 动输出能力有关,可以 近似认为R=Vcc/Ipeak。 一般IC的驱动输出能 力在0.5A左右,因此 Rsource 在 20 Q 左右。由前面的电压电流 曲线可以看到一般的应 用中IC的驱动可以直 接驱动MOSFET,但是 考虑到通常驱动走线不TR(nS)19492302045229Rg(ohm)10221001022100L(nH)303030808080是直线,感量可能会更大,并且为了防止外部干扰,还是要使用Rg驱动电阻进行抑制。 考虑到走线分布电容的影响,这个电阻要尽量靠近MOSFET的栅极。关于Rg、L对于上升时间的影响:(Cgs=1nF,VCgs=0.9*Vdrive)可以看到L对上升时间的影响比较小,主要还是Rg影响比较大。上升时间可以用 2*Rg*Cgs来近似估算,通常上升时间小于导通时间的二十分之一时,MOSFET开关导通 时的损耗不致于会太大造成发热问题,因此当MOSFET的最小导通时间确定后Rg最大值1 Tonmin也就确定了 Rg哀nm ,一般Rg在取值范围内越小越好,但是考虑emi的话可以40 Cgs适当取大。以上讨论的是MOSFET ON状态时电阻的选择,在MOSFET OFF状态时为了保证栅 极电荷快速泻放,此时阻值要尽量小,这也是RsinkRsource的原因。通常为了保证快速 泻放,在Rg上可以并联一个二极管。当泻放电阻过小,由于走线电感的原因也会引起谐 振(因此有些应用中也会在这个二极管上串一个小电阻),但是由于二极管的反向电流不 导通,此时Rg又参与反向谐振回路 用高频小信号管1N4148。VCC因此可以抑制反向谐振的尖峰。这个二极管通常使实际使用中还要考虑MOSFET栅漏极还有 个电容Cgd的影响,MOSFET ON时Rg还要对 Cgd充电,会改变电压上升斜率,OFF时VCCrWI
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