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MOSFET幾種典型驅動電路（二）

模擬電路

有一段時間，MOSFET并非模擬電路設計工程師的，因為模擬電路設計重視的性能參數，如晶體管的轉導（transconductance）或是電流的驅動力上，MOSFET不如BJT來得適合模擬電路的需求。但是隨著MOSFET技術的不斷演進，今日的CMOS技術也已經可以符合很多模擬電路的規(guī)格需求。再加上MOSFET因為結構的關系，沒有BJT的一些致命缺點，如熱破壞（thermal runaway）。另外，MOSFET在線性區(qū)的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來取代。

隨著半導體制造技術的進步，對于整合更多功能至單一芯片的需求也跟著大幅提升，此時用MOSFET設計模擬電路的另外一個優(yōu)點也隨之浮現。為了減少在印刷電路板（Printed Circuit Board,PCB）上使用的集成電路數量、減少封裝成本與縮小系統(tǒng)的體積，很多原本獨立的類比芯片與數位芯片被整合至同一個芯片內。MOSFET原本在數位集成電路上就有很大的競爭優(yōu)勢，在類比集成電路上也大量采用MOSFET之后，把這兩種不同功能的電路整合起來的困難度也顯著的下降。另外像是某些混合信號電路（Mixed-signal circuits），如類比/數位轉換器（Analog-to-Digital Converter,ADC），也得以利用MOSFET技術設計出效能更好的產品。

驅動電路時應考慮哪些因素

近幾年來MOSFET和IGBT在變頻調速裝置、開關電源、不間斷電源等各種、低損耗和低噪音的場合得到了廣泛的應用。這些功率器件的運行狀態(tài)直接決定了設備的優(yōu)劣，而性能良好的驅動電路又是開關器件安全可靠運行的重要保障。在設計MOSFET和IGBT的驅動電路時，應考慮一下幾個因素：

（1）要有一定的驅動功率。也就是說，驅動電路能提供足夠的電流，在所要求的開通時間和關斷時間內對MOSFET和IGBT的輸入電容Ciss充電和放電。輸入電容Ciss包括柵——源之間的電容CGS和柵——漏之間的電容CGD。 MOSFET和 IGBT的開通和關斷實質上是對其輸入電容的充放電過程e799bee5baa6e59b9ee7ad9431333337383832，柵極電壓VGS的上升時間tr和下降時間tf決定輸入回路的時間常數，即：tr（或tf）=2.2RCiss ，式中R是輸入回路電阻，其中包括驅動電源的內阻Ri。從上式中可以知道驅動電源的內阻越小，驅動速度越快。

（2）驅動電路延遲時間要小。開關頻率越高，延遲時間要越小。

（3）大功率IGBT在關斷時，有時須加反向電壓，以防止受到干擾時誤開通。

（4）驅動信號有時要求電氣隔離。

以PWM DC-DC全橋變換器為例，其同一橋臂的兩只開關管的驅動信號S上和S下相差1800，是剛好相反的，即一只開關管開通，另一只開關管要關斷，或者同時關斷。其中，兩只上臂的開關管之間和下臂的開關管必須隔離。對于中小功率的驅動電路，用脈沖變壓器的方法實現隔離為簡單，而在大功率的應用場合，則要使用集成驅動器驅動。

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