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大電流mosfet的使用廣泛，它們的導(dǎo)通電阻低，電流能力較大，適合在各種開關(guān)電源中應(yīng)用，在具體的器件驅(qū)動電路設(shè)計(jì)中，需要注意其門極電容較大，適合的門極驅(qū)動器需要有足夠的電流，去將門極電容充電，從而使電壓達(dá)到Vth，進(jìn)而在系統(tǒng)允許的時間內(nèi)去完全導(dǎo)通。

在門極驅(qū)動電路設(shè)計(jì)中，需要注意一些典型的錯誤，例如，不能混淆門即輸入電容CISS和門極等效電容CEI之間的差異,不能簡單的通過CISS和電容的基本公式來計(jì)算門極驅(qū)動電流，如圖1所示。

圖1 電容充電基本公式

一般來說，mosfet實(shí)際的門極等效電容CEI會比CISS大一些，這個數(shù)值需要從mosfet廠家給出的門極總電荷QG中得到，它也和mosfet門極驅(qū)動電壓有關(guān)。

圖2 門級總電荷的分解

這里我們先解釋一下QG的概念，進(jìn)而說明一下QGS,QGD,QOD的實(shí)際意義。

圖3 mosfet的門級電荷特性

圖3是典型的mosfet的門極電荷變化特性，其中在曲線上我們可以看到，mosfet從完全不導(dǎo)通到充電到米勒平臺，這階段需要的門極電荷是QGS,經(jīng)過米勒平臺需要的門極電荷是QGD,米勒電容到最終完全導(dǎo)通需要的門級電荷是QOD,這三部分門級電荷之和就是門極總電荷QG,我們會從mosfet廠家規(guī)格書中得到這些數(shù)據(jù)。

從這里我們得到計(jì)算門極驅(qū)動電流的方法。首先，為了讓mosfet導(dǎo)通徹底，所以會選擇適合的門極驅(qū)動電壓，這個電壓會遠(yuǎn)高于Vth。其次，考慮到門極驅(qū)動電壓確定之后，可以根據(jù)門極總電荷得到門極等效充電電容CEI,二者關(guān)系是總電荷除以給定的VGS就是等效電容CEI.最后，計(jì)算門極驅(qū)動電流的方法就是根據(jù)總門極電荷除以需要的門極電壓轉(zhuǎn)換時間，就得到需要的門極驅(qū)動峰值電流值。

圖4 門級驅(qū)動電流計(jì)算方法

這里圖4給出了計(jì)算驅(qū)動電流的公式，只要知道轉(zhuǎn)換時間，以及門極驅(qū)動總電荷，就可以得到需要的驅(qū)動電流，這里我們需要注意門極等效電荷CEI是和門極驅(qū)動電壓VGS相關(guān)。

門極驅(qū)動電流計(jì)算雖然簡單，但是真正理解它的計(jì)算過程，是需要搞清楚一些基本概念的，上述分析可以作為一個基本的知識基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：AN786 Driving Power MOSFETs in High-Current, Switch Mode Regulators