功率MOSFET具有導通電阻低、負載電流大的優點,因而非常適合用作開關電源(switch-mode power supplies,SMPS)的整流組件,不過,在選用MOSFET時有一些注意事項。
功率MOSFET和雙極型晶體管不同,它的柵極電容比較大,在導通之前要先對該電容充電,當電容電壓超過閾值電壓(VGS-TH)時MOSFET才開始導通。因此,柵極驅動器的負載能力必須足夠大,以保證在系統要求的時間內完成對等效柵極電容(CEI)的充電。
在計算柵極驅動電流時,最常犯的一個錯誤就是將MOSFET的輸入電容(CISS)和CEI混為一談,于是會使用下面這個公式去計算峰值柵極電流。
I = C(dv/dt)
實際上,CEI的值比CISS高很多,必須要根據MOSFET生產商提供的柵極電荷(QG)指標計算。
QG是MOSFET柵極電容的一部分,計算公式如下:
QG = QGS + QGD + QOD
其中:
QG--總的柵極電荷
QGS--柵極-源極電荷
QGD--柵極-漏極電荷(Miller)
QOD--Miller電容充滿后的過充電荷
開關電源的原理就是將工頻交流變成直流,再將直流變換成高頻交流,通過開關變壓器,反饋穩壓等過程變成你所需要的電壓的后,通過整流,濾波,再變換成直流的過程,而MOSFET在整個過程中通過其不斷的開與關,使高壓直流變換成高頻交流電的過程。