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當今多種 MOSFET 技術和硅片制程并存，而且技術進 步日新月異。要根據 MOSFET 的電壓 / 電流或管芯尺 寸，對如何將MOSFET驅動器與MOSFET進行匹配進 行一般說明，實際上顯得頗為困難，甚至不可能。

與任何設計決策一樣，在為您設計中的 MOSFET 選擇 合適的 MOSFET 驅動器時，需要考慮幾個變量。需要 考慮的參數至少需要包括輸入至輸出的傳輸時延、靜態 電流、抗閉鎖和電流驅動能力。驅動器的功率消耗也影 響著封裝的決定和驅動器的選擇。 本應用筆記將詳細討論與 MOSFET 柵極電荷和工作頻 率相關的 MOSFET 驅動器功耗。還將討論如何根據MOSFET 所需的導通和截止時間將 MOSFET 驅動器的 電流驅動能力與 MOSFET 柵極電荷相匹配。AOS美國萬代提供許多不同種類的 MOSFET 驅動器，它們 采用不同的封裝，因此可以使設計者為應用中的 MOS- FET 選擇最合適的 MOSFET 驅動器。

MOSFET 驅動器的功耗

對 MOSFET 的柵極進行充電和放電需要同樣的能量， 無論充放電過程快或慢 (柵極電壓的上升和下降)。因 此，MOSFET 驅動器的電流驅動能力并不影響由 MOS- FET 柵極的容性負載產生的驅動器功耗。

MOSFET 驅動器的功耗包含三部分:1. 由于MOSFET柵極電容充電和放電產生的功耗。

從上述公式推導得出，三部分功耗中只有一個與MOSFET 柵極電容充電和放電有關。這部分功耗通常是 最高的，特別在很低的開關頻率時。

為了計算公式 1 的值，需要知道 MOSFET 柵極電容。

MOSFET 柵極電容包含兩個電容:柵源電容和柵漏電容 (密勒電容)。通常容易犯的錯誤是將 MOSFET 的輸入 電容 (CISS)當作 MOSFET 總柵極電容。確定柵極電 容的正確方法是看 MOSFET 數據手冊中的總柵極電容 (QG)。這個信息通常顯示在任何 MOSFET 的電氣特

性表和典型特性曲線中。

表 1 顯示了 500V、14A、N 溝道 MOSFET 的柵極電容 在數據手冊中的典型示例。要留意數據手冊表中給出的 數值與它們的測試條件有關:柵極電壓和漏極電壓。這 些測試條件影響著柵極電荷的值。圖 1 顯示同一個 MOSFET 在不同柵極電壓和漏極電壓下柵極電荷的典 型特性曲線。應確保用來計算功耗的柵極電荷值也滿足 應用條件。

交越導通特性在MOSFET驅動器數據手冊中顯示為“交 越能量—電源電壓”典型特性曲線。圖 2 給出了這個曲 線示例。

交越常數的單位通常為安培 - 秒(A*sec)。這個數值與 工作頻率相乘得到平均電流值。圖 2 證明了先前討論的 這一點。也就是，當偏置電壓增加時，交越常數也增加， 因此驅動器的功率消耗 (由于交越導通)也增加。反 之，減小驅動器電壓導致驅動器功耗減小。

需要留意的一點是當使用雙路驅動器時，交越常數通常
表示驅動器兩部分的工作。如果只使用了驅動器的一部
分，或者驅動器的兩部分工作在不同的頻率，對于驅動
器每部分的計算，只需要采用這個值的一半。
以圖 2 所示的信息為例，我們假設這是單輸出驅動器， 工作VDD為12V，工作頻率為250 kHz?；谏鲜銮€， 交越常數定為 5.2*10-9。

峰值電流驅動的需求

針對 MOSFET 驅動器的討論主要是考慮內部和外部因 素而導致 MOSFET 驅動器產生功耗。所以必須計算出MOSFET 驅動器的功率損耗，進而利用計算值為驅動器 選擇正確的封裝和計算結溫。

在應用中使 MOSFET 驅動器與 MOSFET 匹配主要是根 據功率 MOSFET 導通和截止的速度快慢 (柵極電壓的 上升和下降時間)。任何應用中優化的上升 / 下降時間 取決于很多因素，例如 EMI(傳導和輻射)，開關損耗， 引腳 / 電路的感抗，以及開關頻率等。

MOSFET 導通和截止的速度與 MOSFET 柵極電容的充 電和放電速度有關。 MOSFET 柵極電容、導通和截止 時間與 MOSFET 驅動器的驅動電流的關系可以表示 為:

同時還需要考慮在 MOSFET 驅動器和功率 MOSFET 柵 極之間使用外部電阻，因為這會減小驅動柵極電容的峰 值充電電流。

AOS代理商_AOS公司美國萬代半導體授權一級AOS代理商泰德蘭電子--推薦型號：

制造商零件編號：AO3415
制造商：Alpha & Omega Semiconductor Inc
描述：MOSFET P-CH 20V 4A SOT23
系列：-
FET 類型：MOSFET P 通道，金屬氧化物
FET 功能：邏輯電平柵極，1.8V 驅動
漏源極電壓 (Vdss)：20V
電流 - 連續漏極 (Id)（25°C 時）：4A（Ta）
不同 Id、Vgs 時的 Rds On（最大值）：43 毫歐 @ 4A，4.5V
不同 Id 時的 Vgs(th)（最大值）：1V @ 250μA
不同 Vgs 時的柵極電荷 (Qg)：17.2nC @ 4.5V
不同 Vds 時的輸入電容 (Ciss)：1450pF @ 10V
功率 - 最大值：1.5W
安裝類型：表面貼裝
封裝/外殼：TO-236-3，SC-59，SOT-23-3
供應商器件封裝：SOT-23-3

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