MOSFET的栅极要用输出阻抗小的电路来驱动

　　在讲开关电路的工作原理时都将开关大功率器件的导通电阻视为零。上左图是用PWM控制信号去驱动电机旋转的电路。在实际使用时出现大功率MOSFET发热甚至损坏的问题。通常大功率MOSFET的导通电阻只有数十毫欧姆，即使流过较大的电流发热也很小，出现发热烧坏的现象着实让人有点不可思议。

　　如上左图所示，将输入脉冲频率设定为lOkHz．用示波器观测到Tr2漏极波形的脉冲下降沿（由截止转入导通时）明显地变钝了很多。在下降沿变钝的期间，由于在Tr2的漏极和源极间仍然加有电压，有漏极电流流过，而此时Tr2的内阻较大，所以在每次脉冲下降沿期间都会产生很大的功率损耗。

　　为了减小大功率器件的功率损耗，要求漏极电压的变化要快，电压的上升和下降必须在很短的时间内完成。

　　究其原因如上右图所示的那样，在大功率MOSFET的各个电极之间都存在有数千微法的电容，在每次导通或者截止时栅极上都会流过电容器的充放电电流。

　　在如上左图的电路中，当Trl截止时电源经lOkΩ电阻对Tr2栅极上的电容器进行充电，使Tr2转为导通，此时，由于Trl的集电极电阻较大．所以充电电流较小，充电的过程较长，最终导致Tr2的开关动作很迟缓。当Trl导通，Tr2截止时，lOkΩ集电极电阻与开关动作无关．Tr2栅极电容器的放电电流很快地经Trl的集电极，发射极流向地。所以此时的漏极波形没有变钝．Tr2在很短的时间内就由导通转变成截止。

　　由上面的分析可知，Tr2进入导通时之所以过程迟缓是因为驱动电路的输出阻抗大，充电电流小，Tr2进入截止状态时之所以过程很短是因为驱动电路的输出阻抗小，放电电流大。所以解决问题的办法是用低阻抗驱动电路来驱动大功率MOSFET。第一种办法可以将上左图中Trl的集电极电阻改换成220n．增大Tr2进入导通状态时的充电电流。

　　第二种办法是如下左图所示那样，将74HC04中的两个非门并联连接驱动MOSFET．与非门串接的220Ω电阻是限流电阻。

　　第三种办法是用NPN型晶体管和PNP型晶体管组合成互补发射极跟随器，用互补发射极跟随器做驱动电路直接驱动MOS-FET，而Tr2栅极充放电的电流可以通过更换晶体三极管的型号来增大，是一种通用性很强，性能优异的电路，即使将输入脉冲信号的频率增至数百千赫芝仍能正常工作。

本文关键字：暂无联系方式经验交流，电子知识资料 - 经验交流