介紹一種實(shí)用、優(yōu)秀的MOSFET驅動(dòng)結構

現各大公司的MOSFET驅動(dòng)器層出不窮，主要是針對小功率使用，使用有很多限制。在工業(yè)應用上，大批還是用傳統的驅動(dòng)方式。但傳統驅動(dòng)方式往往存在隱患。

比如橋式驅動(dòng)，由于隔離電容的存在，帶來(lái)瞬態(tài)不好。由于隔離電容與驅動(dòng)初級等效電感的時(shí)間常數很大，往往大于調整速度，很難保證動(dòng)態(tài)調整時(shí)不引起諧振。這是電源在開(kāi)關(guān)機及運行過(guò)程中的主要失效形式，卻一直得不到重視。往往造成開(kāi)關(guān)管損壞卻始終查不到原因，大部分人把原因就歸于開(kāi)關(guān)管質(zhì)量不好。

橋式驅動(dòng)往往用于移向控制，由于橋式驅動(dòng)的固有缺陷，會(huì )在關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生反向電平，情況嚴重時(shí)會(huì )產(chǎn)生直通。

這里介紹的磁芯驅動(dòng)器結構就是針對傳統驅動(dòng)結構的一個(gè)改進(jìn)。適合于占空比不大于50%驅動(dòng)的情況，原名叫阻斷驅動(dòng)結構，原理結構如下：

原理很簡(jiǎn)單，不用解釋就可以明白。只是在傳統驅動(dòng)器上增加了一個(gè)二極管，利用磁芯伏秒自平衡特性，在保證原有正負驅動(dòng)能力的基礎上，使輸出電壓可以超過(guò)電源電壓而已。

具體實(shí)現的一種：開(kāi)關(guān)管為共漏結構。二極管為穩壓管。二級管為穩壓管的原因是在某一窄脈沖情況下，漏感與輸出電容的諧振電流會(huì )反射回初級。傳統做法是在輸出端口對電源、地增加二極管泄放。實(shí)測此反射時(shí)間很短，穩壓管可以滿(mǎn)足要求。

幾種帶載工作波形：

上圖為正常的合理工作狀態(tài)。

上圖類(lèi)似空載狀態(tài)波形，帶載時(shí)，Cgs小，或磁芯匝數少引起的，可以通過(guò)抑制反向電壓，增加驅動(dòng)匝數對波形整形。

上圖相反，驅動(dòng)變壓器漏感大，Cgs大。由于磁芯自平衡作用，最終產(chǎn)生了較大剩磁。此時(shí)主要從磁芯入手，增大磁芯，減小漏感。甚至引線(xiàn)電感。如果還用鉗位的話(huà)，會(huì )帶來(lái)驅動(dòng)電流的急劇升高，得不償失。

上圖則是前面兩圖的綜合，同時(shí)磁芯材料也有問(wèn)題。解決方法是先改進(jìn)磁芯為主。

可見(jiàn)阻斷驅動(dòng)結構像是驅動(dòng)變壓器的測試設備，它的優(yōu)化就是磁芯的優(yōu)化。

一種成品結構：

圖中附加的二極管是為大功率驅動(dòng)時(shí)，使用輔助繞組鉗位反向電壓而準備的。