CPU供电的MOSFET自举驱动电路设计.pdfVIP

郭奉凯，郑金吾 中国石油大学信息与控制工程学院 通过对商用计算机 CPU 供电电路功率管耐压 30V MOSFET 的寄生参数的研究和试验，设计了一个 250kHz 开关频率下的 摘 要： 自举推挽驱动电路和门极快速放电回路。推挽电路阻抗小，类恒流源性质，驱动能力强，减少了门极驱动损耗，增强了 MOSFET 抗干扰能力。 关键词： 场效应管，驱动电路，推挽，自举 中图分类号：TP216+.1 文献标识码：B Design of MOSFET driver with bootstrap function GUO Feng-kai, ZHENG Jin-wu The main purpose of this paper is designing a power MOSFET switching driver at the frequency at 250kHz in Abstract: mother board circuit. A push-pull and a gate fast turn-off circuits are introduced and used to limit the MOSFET switching and driving loss. Also a boot circuit is designed to meet the high side MOSFET driving voltage requirement. MOSFET, Driver, Push-pull, Boot Keywords: 0 引言 1 MOSFET 开关过程 1.1 寄生参数分布模型 MOSFET 是计算机主板 CPU 开关电路中重要的功率 元件，与 BJT 相比它的损耗相对较小，开关速度快适合于 中高频开关电路。由于 MOSFET 独特的容性物理结构， 路模型。本文研究开关管的驱动和损耗所需要的模型体 在驱动时面临很多困难。不同的 MOSFET 和驱动器组合 现了低导通值 MOSFET 重要的寄生参数：G，D，S 间的 给设计工作带来千变万化的难题。同时由于处理器负载电 C C C 电容， ， ， ，用于分析驱动态过程；DS 间的寄 GS GD DS 流大，12V 负载点电压转化的 BUCK 结构采用同步整流方 生三极管，分析漏极扰动对 MOSFET 的影响：一是内部 式，带来的问题是小的占空比和 MOSFET 的大量使用使其 C 三极管导通而雪崩，二是 耦合引起门极电位上升， GD 损耗成为影响效率和散热的主要因素。除了尽量采用低导 使 MOSFET 误导通。模型中描述的体内寄生三极管中包 通阻值的开关管外，设计良好的驱动电路和快速放电回路 含一个 MOSFET 重要的寄生器件体二极管。体二极管是 是解决此问题的主要措施。 MOSFET 制成工艺中产生的不可避免的副产品，它和普通