大功率MOSFET驱动技术详解

大的驱动器的这两项指标还可以更短。

图2

2．驱动脉冲的传播延时必需很短（与开关频率匹配），才能保证高压侧和低压侧的MOSFET具有相等的导通延迟和截止延迟。例如，TC4427A型驱动器的脉冲上升沿和下降沿的传播延迟均小于2ns（如图2）。这两项指标会因电压和温度不同而变化。Microchip公司的产品在这项指标上已经跻身领先位置（同类产品此项指标至少要大4倍，集成在SMPS控制器中的驱动器这项指标更不理想）。以上这些问题（直接关系到成本和可靠性）在独立的、专用的驱动器中都已得到了比较好的处理，但是在集成型器件或传统的分立器件电路中却远未如此。

典型应用

便携式计算机电源，图3为一个高效率同步升压变换器的电路，其输入电压范围是5V至30V，可以与AC/DC整流器
（14V/30V）相连，也可以用电池供电（7.2V至10.8V）。

图3

图3中的TC1411N是一种低压侧驱动器，TC1411N的输出峰值电流为1A，由于使用+5V供电，可以降低因栅极过充电引起的截止延时。TC4431是高压侧驱动器，输出峰值电流可达1.5A。用这两种器件驱动的MOSFET可以承受持续30ns、大小为10A的漏极电流。

台式电脑电源

图4为一种台式电脑的电源电路，其中的同步降压变换器一般用于CPU的供电，其输出电流一般不低于6A。这种电路可以提供大小可调的电压，而目前常见的分立器件电源却做不到。图4的电路要比图3简单些，TC4428A在这里用作高压侧和低压侧的驱动器，并且共享电源VDD；为了降低成本，电路中使用了N沟道MOSFET。 TC4428A的输出能力较强，用它驱MOSFET可以承受持续25ns、大小为10A的漏极电流。

图4

功率MOSFET以其导通电阻低和负载电流大的突出优点，已经成为SMPS控制器中开关组件的最佳选择，专用MOSFET驱动器的出现又为优化SMPS控制器带来了契机。那些与SMPS控制器集成在一起的驱动器只适用于电路简单、输出电流小的产品；而那些用分立的有源或无源器件搭成的驱动电路既不能满足对高性能的要求，也无法获得专用单片式驱动器件的成本优势。专用驱动器的脉冲上升延时、下降延时和传播延迟都很短暂，电路种类也非常齐全，可以满足各类产品的设计需要。