功率MOSFET驅(qū)動技術(shù)詳解

　　2.驅(qū)動脈沖的傳播延時必需很短(與開關(guān)頻率匹配)，才能保證高壓側(cè)和低壓側(cè)的MOSFET具有相等的導(dǎo)通延遲和截止延遲。例如，TC4427A型驅(qū)動器的脈沖上升沿和下降沿的傳播延遲均小于2ns(如圖2)。這兩項(xiàng)指標(biāo)會因電壓和溫度不同而變化。Microchip公司的產(chǎn)品在這項(xiàng)指標(biāo)上已經(jīng)躋身領(lǐng)先位置(同類產(chǎn)品此項(xiàng)指標(biāo)至少要大4倍，集成在SMPS控制器中的驅(qū)動器這項(xiàng)指標(biāo)更不理想)。

　　以上這些問題(直接關(guān)系到成本和可靠性)在獨(dú)立的、專用的驅(qū)動器中都已得到了比較好的處理，但是在集成型器件或傳統(tǒng)的分立器件電路中卻遠(yuǎn)未如此。

　　典型應(yīng)用

　　便攜式計(jì)算機(jī)電源

　　圖3為一個高效率同步升壓變換器的電路，其輸入電壓范圍是5V至30V，可以與AC/DC整流器(14V/30V)相連，也可以用電池供電(7.2V至10.8V)。

　　圖3

　　圖3中的TC1411N是一種低壓側(cè)驅(qū)動器，TC1411N的輸出峰值電流為1A，由于使用+5V供電，可以降低因柵極過充電引起的截止延時。TC4431是高壓側(cè)驅(qū)動器，輸出峰值電流可達(dá)1.5A。用這兩種器件驅(qū)動的MOSFET可以承受持續(xù)30ns、大小為10A的漏極電流。

　　臺式電腦電源

　　圖4為一種臺式電腦的電源電路，其中的同步降壓變換器一般用于CPU的供電，其輸出電流一般不低于6A。這種電路可以提供大小可調(diào)的電壓，而目前常見的分立器件電源卻做不到。圖4的電路要比圖3簡單些，TC4428A在這里用作高壓側(cè)和低壓側(cè)的驅(qū)動器，并且共享電源VDD;為了降低成本，電路中使用了N溝道MOSFET。 TC4428A的輸出能力較強(qiáng)，用它驅(qū)MOSFET可以承受持續(xù)25ns、大小為10A的漏極電流。

　　圖4

　　功率MOSFET以其導(dǎo)通電阻低和負(fù)載電流大的突出優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為SMPS控制器中開關(guān)組件的最佳選擇，專用MOSFET驅(qū)動器的出現(xiàn)又為優(yōu)化SMPS控制器帶來了契機(jī)。那些與SMPS控制器集成在一起的驅(qū)動器只適用于電路簡單、輸出電流小的產(chǎn)品;而那些用分立的有源或無源器件搭成的驅(qū)動電路既不能滿足對高性能的要求，也無法獲得專用單片式驅(qū)動器件的成本優(yōu)勢。專用驅(qū)動器的脈沖上升延時、下降延時和傳播延遲都很短暫，電路種類也非常齊全，可以滿足各類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要。