1、MOSFET驱动电路的设计与仿真世纪电源网2010(深圳)电源技术研讨会胡炎申世纪电源网-版主（斜阳古道）2010年10月16日 1.MOSFET的开关过程2.栅极驱动电路的类型3.驱动电路设计中的实际问题演讲议程1.MOSFET的开关过程IPROBE1RloadV1Lirf 3808QDRgD1CoutV2 RgsCinMOSFET的开通过程MOSFET的关断过程2.栅极驱动电路的类型直接耦合型脉冲变压器耦合型电容耦合型用于双管正激的驱动电路用于桥式变换器的驱动电路VsignalQ3Q2 R1D1VgsC1V112V3V4C210R2R3Q1L210kR4直接耦合型驱动电路D=50%1R5V
2、signalQ3Q2 R1D1VgsC1V112V3V4C210R2R3Q1L210kR4D2直接耦合型驱动电路D=50%加速关断电路脉冲变压器耦合型驱动电路D3VsignalL1Q3Q2 R1D1VgsP1 S1TX1C1V112V3V4C2R2R3Q1L2Q4IDEA LD2R4R5Q5脉冲变压器耦合型驱动电路D=50% D=60%脉冲变压器耦合型驱动电路的占空比不能超过50%!驱动变压器饱和电容耦合型驱动电路10kR4L2Q1R310R2C2V4C312V3V1C1P1 S1TX1VgsD1R1Q2Q3L1VsignalddgCddgddCCCddVDVVVVVDVVDVVD=)1()1
3、()(3333电容耦合型驱动电路D=10%D=50% D=90%电容耦合型驱动电路的占空比为50%时，Vg=50%*Vdd！Vg中存在负电压，一定程度上加长了驱动延迟时间！电容耦合型驱动电路改进型I消除Vg中的负电压！IDEALD2Q4L2Q1R3 R2C2V4C312V3V1C1P1 S1TX1VgsD1R1Q2Q3L1VsignalD=10%D=50% D=90%改进型电路的占空比为50%时，仍然存在Vg=50%*Vdd!电容耦合型驱动电路Vgs1KR6C4D310R510kR4L2Q1R3100R2C2V4C310u12V3V1C1P1 S1TX1D1R1Q2Q3L1VsignalQ4D
4、2电容耦合型驱动电路改进型IIddgddggddCCddggCCCgddCCCddVVVDVDVDVDVVVVVDVVDVVDVDVVDVVD=+=+=)1()1()1()1()()1()(23222333消除Vg中的负电压；Vg幅度与D无关；电容耦合型驱动电路改进型IID=10%D=50% D=90%P1 S1TX2D2C410uQ5Vgs10R7R81KR947R10Q6Q447R61KR5R4Q1Q2N2222100R310R2IpVtC310u12V3V1C1100nVgsQ2Q2N2904Q31uL1Vsignal10R12mHC210u D1P1 S1S2TX1用于双管正激的驱动电
5、路用于桥式变换器的驱动电路PWM半桥PWM全桥ZVS移相全桥LLC谐振半桥用于桥式变换器的驱动电路R510R7Vgs1Q5IpOut2Out1Vg2Vg1C310u12V3Q3Q2N2222Q4Q2N2904Q2Q2N2904Q1Q2N2222V1V2C1C2P1 S1S2TX11uL12mHQ8Vgs210R9R8死区时驱动电平不确定，可能有问题！3.驱动电路设计中的实际问题电容耦合型驱动电路中的振荡桥式变换器中的驱动电路电容耦合型驱动电路中的振荡0R510kR4L2Q1R310R2C2V4C310u12V3V1C1P1 S1TX1VgsD1R1Q2Q3Vsignal2mH电容耦合型驱动电路
6、的原边器件有可能发生振荡，振荡将使整个电源工作不稳定，振荡一般在起机、动态时最大！电容耦合型驱动电路中的振荡SSmRCLQ=降低原边串联谐振电路的Q值，可以减小驱动电路中的振荡！原边仅串联5ohm电阻耦合电容仅由10uF改至20uF电容耦合型驱动电路中的振荡SSmRCLQ=降低原边串联谐振电路的Q值，可以减小驱动电路中的振荡！仅激磁电感由2mH改至0.2mH串联电阻、增大电容、减小激磁电感桥式变换器中的驱动常用电路R510R7Vgs1Q5IpOut2Out1Vg2Vg1C310u12V3Q3Q2N2222Q4Q2N2904Q2Q2N2904Q1Q2N2222V1V2C1C2P1 S1S2TX1
7、1uL12mHQ8Vgs210R9R8桥式变换器中的驱动电路Ip/ A-1-0.500.51V-04812V-04812V-20-10010Time/mSecs 2uSecs/div0.982 0.984 0.986 0.988 0.99 0.992 0.994 0.996 0.998 1 1.002 1.004?-20-10010桥式变换器中的驱动改进电路R8R9Vgs2Q8Q7D3R11R13R14C610pL1P1 S1S2TX1C2C1V2V1Q1Q2Q4Q312V3C3Vg1Vg2Out1Out2IpC4R4R1R3D2Q6Q5Vgs1R7R5桥式变换器中的驱动电路Ip/ A-8-4048V-04812V-04812V-15-5510Time/mSecs 2uSecs/div0.982 0.984 0.986 0.988 0.99 0.992 0.994 0.996 0.998 1 1.002 1.004?-15-5510谢谢！
