开关电源中MOSFET的驱动电路设计
讨论开关电源中MOSFER驱动电阻的功耗下图是最常用的
讨论开关电源中MOSFER 驱动电阻的功耗.下图是最常用的MOSFET 驱动：
目的是计算R1上所消耗的功率。
参考“AN799Matching MOSFET Drivers to MOSFETs “中计算MOSFET 驱动损耗的方法计算出MOSFET 的驱动损耗，也可查表得出MOSFET 管IRFS41N15的总电荷Q G =82nC(V GS =12V,V DS =120V).
按理说，VGS 通过R1对MOSFET 的输入电容充电，充电电荷量为Q G 。
则充电电流为 RCg
Q tr Q I G G ==
Tr 为电容充电时间，tr=RCg.Cg 为栅极等效电容，Cg=
G G V Q （这个不知道有没有问题） 以IRFS41N15D 为例： Cg=G
G V Q =82nC/12=6.83nF 则RCg
Q tr Q I G G === 3.6A(有点绕，其实就是I=V/R ，但是在理想情况下，实际情况tr 不是简单的等于RC ，应该还会乘一时间常数？)
如果前面推理正确的话，那么消耗在R1上的功率为：
P=I 2*R=42.77W ，很明显这是不合理的，因为实际中使用的是1206封装的电阻，最大功耗为250mW ，且工作正常。
请各位高手说明一下问题出在哪里？？？。
MOSFET的驱动保护电路设计
摘要：率场效应晶体管由于具有诸多优点而得到广泛的应用;但它承受短时过载的能力较弱，使其应用受到一定的限制。
分析了二极管器件驱动与保护电路的设计要求;计算了MOSFET驱动器的功耗及MOSFET驱动器与MOSFET的匹配;设计了基于IR2130驱动模块的MOSFET驱动保护电路。
该电路具有结构简单，实用性强，响应速度快等特点。
在驱动无刷直流电机的应用中证明，该电路驱动能力及保护功能效果良好。
功率场效应晶体管(Power MOSFET)是一种多数载流子导电的单极型电压控制器件，具有开关速度快、高频性能好、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、无二次击穿现象和安全工作区域(SOA)宽等优点，因此，在高性能的开关电源、斩波电源及电机控制的各种交流变频电源中获得越来越多的应用。
但相比于绝缘栅双极型晶体管IGBT或大功率双极型晶体管GTR等，MOSFET管具有较弱的承受短时过载能力，因而其实际使用受到一定的限制。
如何设计出可靠和合理的驱动与保护电路，对于充分发挥MOSFET 功率管的优点，起着至关重要的作用，也是有效利用MOSFET管的前提和关键。
文中用IR2130驱动模块为核心，设计了功率MOSFET驱动保护电路应用与无刷直流电机控制系统中，同时也阐述了本电路各个部分的设计要求。
该设计使系统功率驱动部分的可靠性大大的提高。
1 功率MOSFET保护电路设计功率场效应管自身拥有众多优点，但是MOSFET管具有较脆弱的承受短时过载能力，特别是在高频的应用场合，所以在应用功率MOSFET对必须为其设计合理的保护电路来提高器件的可靠性。
功率MOSFET保护电路主要有以下几个方面：1)防止栅极 di/dt过高：由于采用驱动芯片，其输出阻抗较低，直接驱动功率管会引起驱动的功率管快速的开通和关断，有可能造成功率管漏源极间的电压震荡，或者有可能造成功率管遭受过高的di/dt 而引起误导通。
为避免上述现象的发生，通常在MOS驱动器的输出与MOS管的栅极之间串联一个电阻，电阻的大小一般选取几十欧姆。
讨论开关电源中MOSFER驱动电阻的功耗下图是最常用的
讨论开关电源中MOSFER 驱动电阻的功耗.下图是最常用的MOSFET 驱动：
目的是计算R1上所消耗的功率。
参考“AN799Matching MOSFET Drivers to MOSFETs “中计算MOSFET 驱动损耗的方法计算出MOSFET 的驱动损耗，也可查表得出MOSFET 管IRFS41N15的总电荷Q G =82nC(V GS =12V,V DS =120V).
按理说，VGS 通过R1对MOSFET 的输入电容充电，充电电荷量为Q G 。
则充电电流为 RCg
Q tr Q I G G ==
Tr 为电容充电时间，tr=RCg.Cg 为栅极等效电容，Cg=
G G V Q （这个不知道有没有问题） 以IRFS41N15D 为例： Cg=G
G V Q =82nC/12=6.83nF 则RCg
Q tr Q I G G === 3.6A(有点绕，其实就是I=V/R ，但是在理想情况下，实际情况tr 不是简单的等于RC ，应该还会乘一时间常数？)
如果前面推理正确的话，那么消耗在R1上的功率为：
P=I 2*R=42.77W ，很明显这是不合理的，因为实际中使用的是1206封装的电阻，最大功耗为250mW ，且工作正常。
请各位高手说明一下问题出在哪里？？？。
使用MOS管设计开关电源
在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。
这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。
下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。
包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。
1．MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。
原因是导通电阻小，且容易制造。
所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。
下面的介绍中，也多以NMOS为主。
MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。
寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。
在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。
顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。
2．MOS管导通特性导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC 时的情况（高端驱动）。
但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。
3．MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。
移相全桥为主电路的软开关电源设计详解
移相全桥为主电路的软开关电源设计详解2014-09-11 11:10 来源：电源网作者：铃铛移相全桥变换器可以大大减少功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰，降低损耗，提高开关频率。
如何以UC3875为核心，设计一款基于PWM软开关模式的开关电源?请见下文详解。
主电路分析这款软开关电源采用了全桥变换器结构，使用MOSFET作为开关管来使用，参数为1000V/24A。
采用移相ZVZCSPWM控制，即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实现ZCS。
电路结构简图如图1，VT1~VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管，VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管，C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容，VD3、VD4是反向电流阻断二极管，用来实现滞后臂VT3、VT4的ZCS，Llk为变压器漏感，Cb为阻断电容，T 为主变压器，副边由VD5~VD8构成的高频整流电路以及Lf、C3、C4等滤波器件组成。
图1 1.2kw软开关直流电源电路结构简图其基本工作原理如下：当开关管VT1、VT4或VT2、VT3同时导通时，电路工作情况与全桥变换器的硬开关工作模式情况一样，主变压器原边向负载提供能量。
通过移相控制，在关断VT1时并不马上关断VT4，而是根据输出反馈信号决定移相角，经过一定时间后再关断VT4，在关断VT1之前，由于VT1导通，其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降，理想状况下其值为零，当关断VT1时刻，C1开始充电，由于电容电压不能突变，因此，VT1即是零电压关断。
由于变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的作用，VT1关断后，原边电流不能突变，继续给Cb充电，同时C2也通过原边放电，当C2电压降到零后，VD2自然导通，这时开通VT2，则VT2即是零电压开通。
当C1充满电、C2放电完毕后，由于VD2是导通的，此时加在变压器原边绕组和漏感上的电压为阻断电容Cb两端电压，原边电流开始减小，但继续给Cb 充电，直到原边电流为零，这时由于VD4的阻断作用，电容Cb不能通过VT2、VT4、VD4进行放电，Cb两端电压维持不变，这时流过VT4电流为零，关断VT4即是零电流关断。
电力mosfet驱动电路特点
电力mosfet驱动电路特点电力MOSFET驱动电路是一种用于控制高功率MOSFET开关的电路，具有以下特点:1. 高速开关能力: 电力MOSFET驱动电路可以实现对MOSFET的快速开关，使其能够在毫秒甚至微秒的时间内完成快速开关动作。
这种高速开关能力使得电力MOSFET驱动电路在高频率开关电源、电机驱动等应用中得到广泛应用。
2. 低功耗: 电力MOSFET驱动电路采用了先进的功耗优化设计，能够在保证高性能的同时，尽量减小功耗。
这有助于提高系统的能效，减少能源消耗。
3. 高电压驱动能力: 电力MOSFET驱动电路能够提供足够的电流和电压来驱动MOSFET的栅极，保证其能够迅速切换。
这种高电压驱动能力使得电力MOSFET驱动电路适用于高电压应用场景，如电力电子装置。
4. 低输入电流: 电力MOSFET驱动电路的输入电流较低，可以通过外部逻辑电平或微控制器来控制。
这使得电力MOSFET驱动电路具有灵活性和可编程性，可以方便地集成到各种控制系统中。
5. 具有过温保护和短路保护功能: 电力MOSFET驱动电路通常具有过温保护和短路保护功能，当MOSFET温度过高或输出短路时，能够及时切断电源，以保护MOSFET和整个系统的安全运行。
6. 可靠性高: 电力MOSFET驱动电路采用了先进的保护电路和稳定的控制算法，能够有效地避免MOSFET的过压、过流等问题，提高系统的可靠性和稳定性。
7. 适应性强: 电力MOSFET驱动电路能够适应不同的电力MOSFET 器件，不同的工作条件和负载要求。
同时，电力MOSFET驱动电路还可以根据需求进行定制设计，以满足不同应用场景的需求。
总的来说，电力MOSFET驱动电路具有高速开关能力、低功耗、高电压驱动能力、低输入电流、过温保护和短路保护功能、高可靠性和适应性强等特点。
这些特点使得电力MOSFET驱动电路在各种高功率电子设备和系统中发挥着重要作用，提高了系统的性能和可靠性。
5种常用MOS电路
5种经典MOSFET驱动电路MOSFET因导通内阻低、开关速度快等优点被广泛应用于开关电源中。
MOSFET的驱动常根据电源IC和MOSFET的参数选择合适的电路。
下面一起探讨MOSFET用于开关电源的驱动电路。
在使用MOSFET设计开关电源时，大部分人都会考虑MOSFET的导通电阻、最大电压、最大电流。
但很多时候也仅仅考虑了这些因素，这样的电路也许可以正常工作，但并不是一个好的设计方案。
更细致的，MOSFET还应考虑本身寄生的参数。
对一个确定的MOSFET，其驱动电路，驱动脚输出的峰值电流，上升速率等，都会影响MOSFET的开关性能。
当电源IC与MOS管选定之后，选择合适的驱动电路来连接电源IC与MOS管就显得尤其重要了。
一个好的MOSFET驱动电路有以下几点要求：（1）开关管开通瞬时，驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值，保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡。
（2）开关导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定且可靠导通。
（3）关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放，保证开关管能快速关断。
（4）驱动电路结构简单可靠、损耗小。
（5）根据情况施加隔离。
下面介绍几个模块电源中常用的MOSFET驱动电路。
1：电源IC直接驱动MOSFET图1 IC直接驱动MOSFET电源IC直接驱动是我们最常用的驱动方式，同时也是最简单的驱动方式，使用这种驱动方式，应该注意几个参数以及这些参数的影响。
第一，查看一下电源IC手册，其最大驱动峰值电流，因为不同芯片，驱动能力很多时候是不一样的。
第二，了解一下MOSFET的寄生电容，如图1中C1、C2的值。
如果C1、C2的值比较大，MOS管导通的需要的能量就比较大，如果电源IC没有比较大的驱动峰值电流，那么管子导通的速度就比较慢。
如果驱动能力不足，上升沿可能出现高频振荡，即使把图1中Rg减小，也不能解决问题！IC 驱动能力、MOS寄生电容大小、MOS管开关速度等因素，都影响驱动电阻阻值的选择，所以Rg并不能无限减小。
满足开关电源要求的功率MOSFET
低 、输 出电流越来越大 （ 某些 电源系统 Ｉ在 ０ ０ Ｄ ～５ Ａ范围内变化 ，ＲＤｆ） 。 不变 ， ｓ
输出几十安培到上百安培 ） 因此 ， 。 电源 如 图 １ 示 ； 所
散热层
设计中采用开关 电源控制器 、加上 多个
驱 动 器 及 功 率 Ｍ Ｏ Ｆ Ｔ组 成 的 多 相 开 ＳＥ
即使 Ｔｃ ２ ￣ 也 可保证 Ｉ＝１０ 脉 ＝１ ０Ｃ， Ｄ ０ Ａ，
３ ．热 阻 ＲＪ低 ，ＲＪ ℃／ ； 并 冲 漏 极 电流 可 达 ４ ０ ｃ ｃ ＝１ Ｗ ０ Ａ；
为 ：ＶＤ ３ Ｖ 、 ＲＤ（ｎ １ ６Ｔ Ｑ 、 且在 ４ ｍｍ ×４ ｍｍ × １５ ｓ ０ Ｓｏ） ． Ｉ ￣ Ｉ ０ ０ ．ｍｍ 单 层 敷
维普资讯
专题特写：分立半导体
一
满足开关电源要求的功率 Ｍ Ｓ Ｅ Ｏ ＦＴ
戴维德
Ｑ ｓ ＝４ ｔ ￣， ｓｎ ｍ ｏ＝ 近年 来 ，电源 的输 出 电压 越来 越 ｍ ；ＶＧ Ｖ １ ＲＤ（）２ Ｑ；并 且 其背面形状 如图 ２所示 ；
Ｉ ＝１ ０ 。 ， ０ Ａ
６． 该 Ｍ ＯＳ ＦＥＴ 的最 大功耗在
铜板 （ 环氧树脂 Ｐ ＣＢ） ，其铜层面积 为
６ｍ 铜 层厚 ７ Ｍ ） Ｐ Ｂ ｃ （ ０ ， Ｃ 垂直在静
主要特点及有关参数 止空气中的热阻 ＲＪ＝ ０ ｗ 。这说 明 ５￣ Ｃ／
捌畸
ｍ
Ｂ Ｃ ６ Ｓ Ｏ１ ＮＯ３ Ｓ 的 主 要 特 点 及 有 在～定 工作条件下 ， ＬＧ 功率 ＭＯ Ｆ Ｔ所需 ＳＥ 关 参数 ： １ ．可 采 用 Ｔ Ｌ逻 辑 电压 控 制 ； Ｔ
善ｍ
＇ ∞
的冷却散热 的ＰＣ 面积不 大 ， Ｂ 可以减少