正确理解驱动电流与驱动速度

本文主要阐述了在驱动芯片中表征驱动能力的关键参数:驱动电流和驱动时间的关系,并且通过实验解释了如何正确理解这些参数在实际应用中的表现。

驱动芯片概述

功率器件如MOSFET、IGBT需要驱动电路的配合从而得以正常地工作。图1显示了一个驱动芯片驱动一个功率MOSFET的电路。当M1开通,M2关掉的时候,电源VCC通过M1和Rg给Cgs,Cgd充电,从而使MOSFET开通,其充电简化电路见图2。当M1关断,M2开通的时候,Cgs通过Rg和M2放电,从而使MOSFET关断,其放电简化电路见图3。

衡量驱动能力的主要指标:驱动电流和驱动速度

衡量一个驱动芯片驱动能力的指标主要有两项:驱动电流和驱动的上升、下降时间。这两项参数在一般驱动芯片规格书中都有标注。而在实际应用中,工程师往往只关注驱动电流而忽视上升、下降时间这一参数。事实上,驱动的上升、下降时间这个指标也同样重要,有时甚至比驱动电流这个指标还重要。因为驱动的上升、下降时间直接影响了功率器件的开通、关断速度。

图4显示了一个MOSFET开通时门极驱动电压和驱动电流的简化时序图。t1到t2这段时间是门极驱动的源电流(IO+)从零开始到峰值电流的建立时间。在t3时刻,门极电压达到米勒平台,源电流开始给MOSFET的米勒电容充电。在t4时刻,米勒电容充电完成,源电流继续给MOSFET的输入电容充电,门极电压上升直到达到门极驱动的电源电压VCC。同时在t4到t5这个期间,源电流也从峰值电流降到零。 这里有一个很重要的阶段:t1到t2的源电流的建立时间。不同的驱动芯片有不同的电流建立时间,这一建立时间会影响驱动的速度。

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