MOSFET驅動器功耗

MOSFET驅動器的功耗包含三部分：

由于MOSFET柵極電容充電和放電產(chǎn)生的功耗。

由于 MOSFET 驅動器吸收靜態(tài)電流而產(chǎn)生的功耗。

MOSFET 驅動器交越導通（穿通）電流產(chǎn)生的功耗。

從上述公式推導得出，三部分功耗中只有一個與MOSFET柵極電容充電和放電有關。

這部分功耗通常是最高的，特別在很低的開關頻率時。為了計算公式 1 的值，需要知道 MOSFET 柵極電容。MOSFET 柵極電容包含兩個電容：柵源電容和柵漏電容（米勒電容） 。

通常容易犯的錯誤是將 MOSFET 地輸入電容 （ CISS）當作 MOSFET 總柵極電容。確定柵極電容的正確的方法是看 MOSFET 數(shù)據(jù)手冊中的總柵極電容（ QG）。這個信息通常顯示在任何 MOSFET 的電氣特性表和典型特性曲線中。

峰值電流驅動的需求

針對 MOSFET 驅動器的討論主要是考慮內部和外部因素而導致 MOSFET 驅動器產(chǎn)生功耗。所以必須計算出MOSFET驅動器的功率損耗，進而利用計算值為驅動器選擇正確的封裝和計算結溫。

在應用中使 MOSFET 驅動器與 MOSFET 匹配主要是根據(jù)功率 MOSFET 導通和截止的速度快慢 （柵極電壓的上升和下降時間） 。

任何應用中優(yōu)化的上升 / 下降時間取決于很多因素，例如 EMI（傳導和輻射） ，開關損耗，引腳 / 電路的感抗，以及開關頻率等。

MOSFET 導通和截止的速度與 MOSFET 柵極電容的充電和放電速度有關。MOSFET 柵極電容、導通和截止時間與 MOSFET 驅動器的驅動電流的關系可以表示為：

上述公式假設電流 （ I）使用的是恒流源。如果使用MOSFET驅動器的峰值驅動電流來計算，將會產(chǎn)生一些誤差；

MOSFET 驅動器以驅動器的輸出峰值電流驅動能力來表示。這個峰值電流驅動能力通常在兩個條件之一下給出。

這兩個條件為 MOSFET 驅動器輸出短路到地或MOSFET驅動器輸出處于某一特定電壓值（通常為4V，因為這是 MOSFET 開始導通并且密勒效應開始起作用時的柵極門限電壓）。

通常，峰值電流也表示在器件最大偏置電壓下的電流。這意味著如果 MOSFET驅動器工作在較低的偏置電壓， MOSFET 驅動器的峰值電流驅動能力會降低。

MOSFET驅動器柵極驅動配置

使用MOSFET驅動器時可以采用許多不同的電路配置。下圖顯示了經(jīng)常使用的柵極驅動電路典型配置。

最理想的 MOSFET 驅動器電路如上圖所示。這種配置常用于升壓（ boost）、反激式和單開關的正激開關電源拓撲結構中。

采用正確的布板技巧和選擇合適的偏置電壓旁路電容，可以使 MOSFET 柵極電壓得到很好的上升和下降時間。除了在偏置電壓增加本地旁路電容外，MOSFET 驅動器的良好鋪地也很重要。

在許多柵極驅動應用中，也可能需要限制柵極驅動的峰值，以降低柵極電壓的上升。通常這可以降低由于MOSFET 漏極電壓的快速上升斜率導致的EMI 噪聲。

通過改換具有更低峰值電流的 MOSFET 驅動器或增加一個串聯(lián)柵極驅動電阻，如圖所示，就可以減緩MOSFET 柵極電壓的上升和下降時間。