在超声波发生电路中我们提到栅极驱动变压器的制作方法,这里讲栅极驱动。什么是栅极驱动,说白了就是MOSFET的G极的驱动,栅极用PWM方波驱动,但是会形成RLC振荡电路,原因是电容是寄生的,电感受布线影响较大,但是也属于寄生电感的范畴,这样输入会形成LC振荡,导致MOSFET各种打开关闭,很容易烧毁MOSFET。

我们采用的方案是,优化布线,减小寄生电感,在此基础之上串联更大的电阻,可以减小振荡,但是也削弱了驱动能力。

下图是我们提供的方波驱动,在电路模拟中携带了很大的振荡,会烧毁MOSFET。这个图中提到一个公式R<平方根L/C,这是一个阻尼公式,当R小于的时候欠阻尼,当R大于的时候过阻尼;

具体看看视频就知道了!http://3g.163.com/v/video/VK58H9T93.html

 

用TC4420做栅极驱动芯片(TC4429是输出和TC4420反相),电路图:

捎带认识一下双向稳压二极管也就是图中的D3

 

 

几种常见的场管驱动电路,如图:

 

 

 

左上的电路是用PWM芯片3842、3842直接驱动,右上图电源芯片的驱动能力不足以驱动IGBT大功率,增加了图腾柱推挽方式增强驱动能力,左下增强了寄生电容的放电能力,右下也增强了寄生电容的放电能力,但是右下图的好处是直接放电给了地,而左下图放电给了IC芯片,对芯片不好!

 

下面有一篇引用的博客(内容同上):

关于MOS管驱动电路的设计

在使用MOSFET设计开关电源时,大部分人都会考虑MOSFET的导通电阻、最大电压、最大电流。但很多时候也仅仅考虑了这些因素,这样的电路也许可以正常工作,但并不是一个好的设计方案。更细致的,MOSFET还应考虑本身寄生的参数。对一个确定的MOSFET,其驱动电路,驱动脚输出的峰值电流,上升速率等,都会影响MOSFET的开关性能。

当电源IC与MOS管选定之后,选择合适的驱动电路来连接电源IC与MOS管就显得尤其重要了。

一个好的MOSFET驱动电路有以下几点要求:

开关管开通瞬时,驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值,保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡。

开关导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定且可靠导通。

关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放,保证开关管能快速关断。

驱动电路结构简单可靠、损耗小。

根据情况施加隔离。

下面介绍几个模块电源中常用的MOSFET驱动电路。

1、电源IC直接驱动MOSFET

关于MOS管驱动电路的设计
图1 IC直接驱动MOSFET

电源IC直接驱动是我们最常用的驱动方式,同时也是最简单的驱动方式,使用这种驱动方式,应该注意几个参数以及这些参数的影响。第一,查看一下电源IC手册,其最大驱动峰值电流,因为不同芯片,驱动能力很多时候是不一样的。第二,了解一下MOSFET的寄生电容,如图1中C1、C2的值。如果C1、C2的值比较大,MOS管导通的需要的能量就比较大,如果电源IC没有比较大的驱动峰值电流,那么管子导通的速度就比较慢。如果驱动能力不足,上升沿可能出现高频振荡,即使把图 1中Rg减小,也不能解决问题!IC驱动能力、MOS寄生电容大小、MOS管开关速度等因素,都影响驱动电阻阻值的选择,所以Rg并不能无限减小。

2、电源IC驱动能力不足时

如果选择MOS管寄生电容比较大,电源IC内部的驱动能力又不足时,需要在驱动电路上增强驱动能力,常使用图腾柱电路增加电源IC驱动能力,其电路如图 2虚线框所示。

关于MOS管驱动电路的设计
图2图腾柱驱动MOS

这种驱动电路作用在于,提升电流提供能力,迅速完成对于栅极输入电容电荷的充电过程。这种拓扑增加了导通所需要的时间,但是减少了关断时间,开关管能快速开通且避免上升沿的高频振荡。

3、驱动电路加速MOS管关断时间

关于MOS管驱动电路的设计
图3加速MOS关断

关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压快速泄放,保证开关管能快速关断。为使栅源极间电容电压的快速泄放,常在驱动电阻上并联一个电阻和一个二极管,如图3所示,其中D1常用的是快恢复二极管。这使关断时间减小,同时减小关断时的损耗。Rg2是防止关断的时电流过大,把电源IC给烧掉。

关于MOS管驱动电路的设计
图4改进型加速MOS关断

在第二点介绍的图腾柱电路也有加快关断作用。当电源IC的驱动能力足够时,对图 2中电路改进可以加速MOS管关断时间,得到如图 4所示电路。用三极管来泄放栅源极间电容电压是比较常见的。如果Q1的发射极没有电阻,当PNP三极管导通时,栅源极间电容短接,达到最短时间内把电荷放完,最大限度减小关断时的交叉损耗。与图3拓扑相比较,还有一个好处,就是栅源极间电容上的电荷泄放时电流不经过电源IC,提高了可靠性。

4、驱动电路加速MOS管关断时间

关于MOS管驱动电路的设计
图5隔离驱动

为了满足如图 5所示高端MOS管的驱动,经常会采用变压器驱动,有时为了满足安全隔离也使用变压器驱动。其中R1目的是抑制PCB板上寄生的电感与C1形成LC振荡,C1的目的是隔开直流,通过交流,同时也能防止磁芯饱和。

除了以上驱动电路之外,还有很多其它形式的驱动电路。对于各种各样的驱动电路并没有一种驱动电路是最好的,只有结合具体应用,选择最合适的驱动。在设计电源时,有上述几个角度出发考虑如何设计MOS管的驱动电路,如果选用成品电源,不管是模块电源、普通开关电源、电源适配器等,这部分的工作一般都由电源设计厂家完成。

除了以上驱动电路之外,还有很多其它形式的驱动电路。对于各种各样的驱动电路并没有一种驱动电路是最好的,只有结合具体应用,选择最合适的驱动。

 

一个经典的,很多人用的H桥驱动电路:

上图中备注三极管换成场管,原因是三极管有0.7伏特的压降,而场效应管基本没有;

 

下面链接这位仁兄有很多失败的教训,写的很好,可以参考一下:http://bbs.elecfans.com/jishu_1590124_1_1.html

 

下面是IR2103的栅极驱动电路:

转自:https://www.cnblogs.com/braveheart007/p/11604192.html