本應(yīng)用筆記介紹了MOSFET / IGBT驅(qū)動(dòng)器理論及其應(yīng)用。該文檔介紹了MOSFET和IGBT技術(shù)，驅(qū)動(dòng)器的類型，隔離技術(shù)以及MOSFET / IGBT驅(qū)動(dòng)器的IXYS系列以及一些實(shí)際考慮因素。

MOSFET和IGBT技術(shù)

由于不存在少數(shù)載流子傳輸，因此可以在更高的頻率下開關(guān)MOSFET。對(duì)此的限制由兩個(gè)因素強(qiáng)加：電子在漂移區(qū)中的傳播時(shí)間以及對(duì)輸入柵極和米勒電容進(jìn)行充電和放電所需的時(shí)間。

IGBT的優(yōu)勢(shì)來(lái)自MOSFET和BJT。它用作MOSFET，其漏極側(cè)具有注入?yún)^(qū)，以提供對(duì)漏極漂移區(qū)的電導(dǎo)率調(diào)制，從而降低了導(dǎo)通損耗，特別是與同等額定的高壓MOSFET相比。

就驅(qū)動(dòng)IGBT而言，它類似于MOSFET，因此所有用于驅(qū)動(dòng)MOSFET的開通和關(guān)斷現(xiàn)象注釋，圖表和驅(qū)動(dòng)器電路同樣適用于IGBT。因此，以下內(nèi)容僅涉及MOSFET模型。

圖1 MOSFET單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)

IC驅(qū)動(dòng)器

盡管使用硬連線電子電路驅(qū)動(dòng)MOSFET / IGBT的方法有很多，但I(xiàn)C驅(qū)動(dòng)器提供的便利性和功能吸引了設(shè)計(jì)人員。最重要的優(yōu)勢(shì)是緊湊性。IC驅(qū)動(dòng)器本質(zhì)上提供了較低的傳播延遲。由于所有重要參數(shù)均在IC驅(qū)動(dòng)器中指定，因此設(shè)計(jì)人員無(wú)需經(jīng)過(guò)費(fèi)時(shí)的定義，設(shè)計(jì)和測(cè)試電路來(lái)驅(qū)動(dòng)MOSFET / IGBT的過(guò)程。

可用于提高電流輸出的技術(shù)

具有N溝道和P溝道MOSFET的圖騰柱級(jí)可用于增強(qiáng)IC驅(qū)動(dòng)器的輸出。缺點(diǎn)是信號(hào)反轉(zhuǎn)，并且當(dāng)公共柵極電壓處于過(guò)渡狀態(tài)時(shí)也存在直通。

采用電荷泵和自舉方法

為了在橋式拓?fù)洌?a href="http://www.makelele.cn/tags/降壓轉(zhuǎn)換器/" target="_blank">降壓轉(zhuǎn)換器或2晶體管正激轉(zhuǎn)換器中采用的相腳中驅(qū)動(dòng)上部MOSFET / IGBT，不能直接使用低側(cè)驅(qū)動(dòng)器。這是因?yàn)樯喜縈OSFET / IGBT的源極/發(fā)射極未處于地電位。

圖2基本電荷泵倍增器

圖2顯示了電荷泵如何產(chǎn)生更高的Vcc，以用于上層MOSFET / IGBT的驅(qū)動(dòng)器IC。在這里，一對(duì)N溝道和P溝道MOSFET充當(dāng)開關(guān)，將輸入的電源電壓通過(guò)電容器和肖特基二極管交替連接至輸出，將其隔離并使之幾乎翻倍。由于使用的開關(guān)頻率為幾百千赫茲，因此，低紋波隔離的輸出電壓可用作上層MOSFET / IGBT驅(qū)動(dòng)器的直流電源。

實(shí)際考慮

在設(shè)計(jì)和構(gòu)建用于MOSFET / IGBT的驅(qū)動(dòng)器電路時(shí)，必須注意幾個(gè)實(shí)際方面，以避免令人不快的電壓尖峰，振鈴振蕩和誤導(dǎo)通。通常，這是不正確或不充分的電源旁路，布局以及驅(qū)動(dòng)器與被驅(qū)動(dòng)的MOSFET / IGBT不匹配的結(jié)果。

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