針對應用選擇正確的MOSFET驅(qū)動器

當式(4)表示一個R-C時間常數(shù)時，采用TC為3意味著充電后，電容充電量達到充電電壓的95%。在柵極電壓達到6V時，大多數(shù)的MOSFET完全處于“開”的狀態(tài)。基于此，TC值為1時（即充電量達到充電電壓的63%時）可能就滿足應用需求了，并且允許使用額定電流更低的驅(qū)動器IC。
　　
電機控制應用中的MOSFET驅(qū)動器選擇
讓我們來設(shè)計一個示例，即為電機控制應用選擇一個MOSFET驅(qū)動器，在電機控制應用中，電機的速度和旋轉(zhuǎn)方向是變化的。該應用要求用于電機的電壓是可調(diào)的。通常，電機類型、功率開關(guān)拓撲和功率開關(guān)元件將指定必需的柵極驅(qū)動電路以實現(xiàn)這種要求。

第一步是為該應用選擇正確的功率開關(guān)元件，它由被驅(qū)動電機的額定功率來決定。一個需要考慮的重要參數(shù)是啟動電流值，它的值最高可以達到穩(wěn)態(tài)工作電流值的3倍。

在電機驅(qū)動應用中，主要有兩種功率開關(guān)元件可供選擇――MOSFET和IGBT。如果選擇MOSFET，那么就可以得出柵極驅(qū)動應用中MOSFET驅(qū)動器的額定功率。

如圖1所示，器件的輸入級把輸入的低電壓信號轉(zhuǎn)化成電壓覆蓋全范圍（GND到Vdd）的信號。MOSFET Q1和Q2代表的是MOSFET驅(qū)動器的上拉和下拉輸出驅(qū)動器級。將MOSFET驅(qū)動器的輸出級看作MOSFET的一個推挽對，就容易理解它是如何工作的。

圖1 MOSFET驅(qū)動器示例的電路框圖

對于同相驅(qū)動器，當輸入信號變?yōu)楦邞B(tài)時，Q1和Q2共同的柵極信號被拉低。該柵極節(jié)點的電壓從Vdd轉(zhuǎn)變到GND所需的時間通常少于10ns。這種快速轉(zhuǎn)變抑制了在Q1和Q2之間產(chǎn)生交越導通的時間，并且使Q1迅速地達到其完全增強態(tài)，以盡快實現(xiàn)峰值電流。除圖1的示例外，還有其他的MOSFET驅(qū)動器電路結(jié)構(gòu)。

當電機被驅(qū)動時，功率開關(guān)元件和柵極驅(qū)動電路是已知的，可以根據(jù)上面的公式(4)或公式(5)來選擇MOSFET。

使用電子數(shù)據(jù)表選擇MOSFET驅(qū)動器
當選定MOSFET后，可以使用由供應商提供的電子數(shù)據(jù)表來選擇一個合適的MOSFET驅(qū)動器，這種便于使用的工具能快速地確定MOSFET驅(qū)動器所需峰值電流。

首先，選擇一個MOSFET，并將它的數(shù)據(jù)手冊放在手邊?，F(xiàn)在，在正確的框中填入輸入條件的值，例如MOSFET的源漏電壓（Vds）、MOSFET的柵源電壓（Vgs）、MOSFET驅(qū)動器電壓（Vdd）、開關(guān)頻率、占空比、預估的上升時間（tr）和柵極總電荷（QG）。于是就能計算出MOSFET驅(qū)動器的峰值輸出電流IPK。根據(jù)IPK的值就能確定合適的、具有成本效益的MOSFET驅(qū)動器。選定MOSFET驅(qū)動器后，工具能夠計算出器件的功耗和允許的最大工作環(huán)境溫度，此處假定熱損耗不計。