MOS驱动，好东西，很实用

### MOS驱动电路中自举元件的选择与应用 #### 自举电路基本原理 MOS驱动电路在现代电力电子系统中扮演着至关重要的角色。为了确保MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）能够在高压环境下可靠工作，设计者经常采用自举电路技术来为MOSFET的栅极提供必要的驱动电压。自举电路的关键在于它能够产生一个悬浮的电源，即Vbs（驱动电路Vb和Vs管脚之间的电压差），这一电源对于确保MOSFET正常工作至关重要。 Vbs电压必须维持在10-20V之间，以便能够有效地驱动MOSFET栅极。某些驱动集成电路还具有Vbs欠压保护功能，一旦Vbs电压下降至某个阈值（具体数值参见数据手册中的Vbsuv参数），高端驱动输出将会被自动关闭，以此避免MOSFET在高功耗状态下工作，从而防止过热或损坏的情况发生。 #### 影响自举电源的因素 自举电源的性能受到多种因素的影响，主要包括： 1. **MGT栅极电荷要求**：MOSFET栅极所需的电荷量直接影响自举电容的大小。 2. **Iqbs**：高端驱动电路的静态电流消耗。 3. **驱动IC中电平转换电路的电流**：这部分电流同样会影响自举电源的设计。 4. **MGT栅极源漏电流**：这部分电流会导致自举电容的放电，进而影响其保持电压的能力。 5. **自举电容漏电流**：仅当使用电解电容时才需考虑这一点。为减少漏电流的影响，建议使用非电解电容。 #### 计算自举电容值 为了确保自举电源能够在每个工作周期内提供足够的电荷，必须精确计算自举电容的值。计算公式如下： \[ Q_{cbs} = Q_g + \left( I_{qbs} + I_{ls} + I_{cbs(leak)} \right) \times \frac{1}{f} \] 其中： - \(Q_g\) 是高端器件栅极电荷； - \(I_{qbs}\) 是高端驱动电路静态电流； - \(I_{ls}\) 是电平转换电路中的电流需求； - \(I_{cbs(leak)}\) 是自举电容的漏电流； - \(f\) 是工作频率。 为确保自举电源稳定工作，建议实际使用的自举电容值至少为上述计算结果的两倍。此外，考虑到过充电的可能性以及进一步减小Vbs电压纹波的需求，最终选用的自举电容值应在理论计算值的基础上增加一个安全系数（通常为15）。 #### 自举二极管的选择 自举二极管的选择也是影响自举电路性能的重要因素之一。在高端器件开启期间，自举二极管需要承受高压并具备快速恢复特性，以减少从自举电容向电源Vcc的回馈电荷。此外，如果需要自举电容长时间存储电荷，则二极管的高温反向漏电流也是一个重要的考量指标。 #### 布板方法 在PCB布局设计中，自举电容的位置至关重要。自举电容应尽可能靠近IC的相应管脚放置，以减少寄生效应。例如，在使用铝电解电容作为自举电容的情况下，通常还需要一个额外的陶瓷电容来进行就地耦合，以降低等效串联电阻（ESR）。 正确选择和配置自举电路元件对于实现高效稳定的MOS驱动至关重要。通过合理设计自举电容和二极管，以及优化PCB布局，可以显著提高驱动电路的性能和可靠性。