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引言开关电源由于体积小、重量轻、效率高等优点，应用已越来越普及。MOSFET由于开关速度快、易并联、所需驱动功率低等优点已成为开关电源最常用的功率开关器件之一。而驱动电路的好坏直接影响开关电源工作的可靠性及性能指标。MOSFET驱动电路的要求（1）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；（2）开关管导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定使可靠导通；（3）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；（4）关断期间驱动电路最好能提供一定的负电压避免受到干扰产生误导通；（5）另外要求驱动电路结构简单可靠，损耗小，最好有隔离。MOSFET驱动方式一、直接驱动二、用CMOS传输门驱动三、隔离驱动一、直接驱动使用集电极开路的TTL驱动功率MOSFET。VinVT1VT2VT3RRLVDS+15V+5V图1中集电极开路的TTL与MOSFET直接相接，当晶体管VT1的基极输入为高电平时，VT1导通，VT2基极为零，VT2关断，+15V电压通过电阻R给MOSFET的栅极充电导通。同理，VT1关断，VT2导通，MOSFET的栅极通过VT2放电，变为低电平，MOSFET断开。图1优点：所需的器件少，电路简单，通过产生足够高的栅压使MOSFET充分导通，并保证较高的关断速度。缺点：由于必须通过电阻R充电，延长了导通的时间，导通速度不够高。而对于感性负载的开关电路，出于对动态损耗的考虑，对关断速度要求更高。针对使用集电极开路的TTL驱动功率MOSFET的改良电路有很多种，在此就不一一例举。VinVT1VT2VT3RRLVDS+15V+5VTTL直接驱动二、用CMOS传输门驱动由于功率MOSFET有很高的输入阻抗，于是便有了用CMOS电路直接驱动MOSFET的栅极。CMOS电路VTVinVDS+15VCMOS驱动优点：可以共用电源供电，电路结构简单。缺点：由于COMS电路能够提供的充电电流和能够接受的放电电流都很有限，便会影响功率MOSFET的开关速度。三、隔离驱动（电磁隔离和光隔离）脉冲变压器作隔离元件的栅极驱动电路电磁隔离驱动脉冲信号经晶体管T1放大再经脉冲变压器耦合到变压器的二次侧,经检波电路检波后,可在晶体管的输人端得到一个与Ui同相的电压信号。当Ui为高电平时,T2导通,随之T3导通,T4导通,功率MOSFET导通。当Ui为低电平时,T2截止,T3和T4同时截止,T5瞬时导通,功率MOSFET被关断。特点：电磁隔离驱动电路中的T4、T5采用了互补电路,同时T4的集电极、T5的发射极均未接电阻,所以功率MOSFET的开通和关断均非常迅速。光隔离驱动由光耦合器TL、晶体管T1、T2和电阻等组成。当光耦TL的输入Ui为高电平时,光耦中的发光二极管发光,光敏晶体管导通,光耦输出为低电平,T1和T2相应截止,功率MOSFET的栅极经电阻R6充电从而岛通。当Ui为低电平时,光耦截止,T1和T2随之相应导通,MOSFET关断。光电隔离在计算机控制系统中是必不可少的。由于计算机的信号是弱信号,如果和驱动电路的强电直接相连会影响计算机的正常运行,甚至会损坏计算机。驱动电路通过增加光耦,这样驱动电路的输人端便可以直接接计算机或其它控制电路输出的弱电信号。BUCK电源中MOSFET驱动电路驱动方式比较项目电平转换直接驱动光电耦合器隔离驱动变换MOSFET位置直接驱动变压器直接隔离驱动有源变压器驱动采用新型隔离模块直接驱动最高工作频率比较高不高，受限于光电耦合器高比较高高高最低工作效率可以很低可以很低可以很低不能很低不能很低不能很低脉冲延时短较长基本无延时中等很短很短驱动设计量大中等小，但反馈设计量加大小中等小装配工作量大中等中等小中等小驱动部分成本低中等低最低中等中等占空比变化范围大大大小比较大大高压工作不宜较高高不宜较高高高高IGBT驱动电路的要求(1)提供适当的正反向电压，使IGBT能可靠地开通和关断。(2)IGBT的开关时间应综合考虑。(3)IGBT开通后，驱动电路应提供足够的电压、电流幅值，使IGBT在正常工作及过载情况下不致退出饱和而损坏。(4)IGBT驱动电路中的电阻Rg对工作性能有较大的影响。(5)驱动电路应具有较强的抗干扰能力及对IGBT的保护功能。•当Ui给高电平时，T1导通，T2截止，这时通过控制RG电阻大小即可控制Uge的大小，使得IGBT导通。•当Ui给低电平时，与上述相反，IGBT截止。直接驱动•当外部电压变换时，变压器的电压方向改变，两个二极管只导通一个，从而控制IGBT的导通与关断。脉冲变压器隔离输出驱动电路•上图为光电耦合隔离驱动电路，采用双电源供电的方式。当Vg使发光二极管有电流流过时，光电耦合器HU的三极管导通，R1上有电流流过，场效应管T1关断，在Vc的作用下，经电阻R2、T2管的基一发射器有了偏流，T2迅速导通，经Rg栅极电阻，IGBT得到正偏而导通。当Vg没有脉冲电压时，发光二极管不发光，作用过程相反，T1导通使T3导通，Vc经栅极电阻Rg加在IGBT得栅射极之间，使IGBT迅速关断。光耦隔离输出驱动电路•IGBT是电压驱动型器件,且具有一个2.5V～5.0V的阈值电压,有一个容性输入阻抗,因此,IGBT对栅极电荷集聚很敏感,故此驱动电路必须非常可靠,要保证有一条低阻抗值的放电回路,这就对驱动电路与IGBT的布线提出了比较苛刻的要求。•栅极驱动布线对防止潜在的振荡、减慢栅极电压的上升、减小噪声、降低电源驱动功耗有很大的影响,因此必须注意以下几点:•(1)必须尽量减小输出线的寄生电感,减小驱动脉冲输出回路环路面积。•(2)正确放置驱动板或屏蔽栅极驱动电路,防止功率电路的干扰。•(3)若驱动PCB板不能与IGBT控制端子直接连线时,要采用双绞线,约2转/cm,连线应尽量短,或用带状线。•(4)驱动PCB板上各驱动线不宜太近,且尽量避免平行。•(5)光隔离信号时,其原、副边与电路其它器件之间的连线尽量短。•(6)为了提高栅极抗干扰能力,应在栅源之间并联电阻(10～20kΩ)或双向箝位稳压管,或者两者并联。