MOSFET栅极电路的常见作用

概述

MOSFET是一种常见的电压型控制器件，具有开关速度快、高频性能、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、安全工作区域(SOA)宽等一系列的优点，因此被广泛的应用于开关电源、电机控制、电动工具等各行各业。栅极做为MOSFET本身较薄弱的环节，如果电路设计不当，容易造成器件甚至系统的失效，因此发这篇文章将栅极常见的电路整理出来供大家参考讨论，也欢迎大家提出自己的观点。

MOSFET栅极电路常见的作用有以下几点：

1、去除电路耦合进去的噪音，提高系统的可靠性。

2、加速MOSFET的导通，降低导通损耗。

3、加速MOSFET的关断，降低关断损耗。

4、降低MOSFET DI/DT，保护MOSFET同时抑制EMI干扰。

5、保护栅极，防止异常高压条件下栅极击穿。

6、增加驱动能力，在较小的信号下，可以驱动MOSFET。

上面是我能想到的栅极电路的作用。欢迎大家将自己想到的也补充进来，下来我会将相应的电路也贴上来，供大家讨论。

首先说一下电源IC直接驱动，下图是我们最常用的直接驱动方式，在这类方式中，我们由于驱动电路未做过多处理，因此我们进行PCB LAYOUT时要尽量进行优化。如缩短IC至MOSFET的栅极走线长度，增加走线宽度，尽量将Rg放置在离MOSFET栅极较进的位置，从而达到减少寄生电感，消除噪音的目的。

01 直接驱动

首先说一下电源IC直接驱动，下图是我们最常用的直接驱动方式，在这类方式中，我们由于驱动电路未做过多处理，因此我们进行PCB LAYOUT时要尽量进行优化。如缩短IC至MOSFET的栅极走线长度，增加走线宽度，尽量将Rg放置在离MOSFET栅极较进的位置，从而达到减少寄生电感，消除噪音的目的。

当然另一个问题我们得考虑，那就是PWM CONTROLLER的驱动能力，当MOSFET较大时，IC驱动能力较小时，会出现驱动过慢，开关损耗过大甚至不能驱动的问题，这点我们在设计时需要注意。

02 IC内部驱动能力不足时

当然，对于IC内部驱动能力不足的问题我们也可以采用下面的方法来解决。

这种增加驱动能力的方式不仅增加了导通时间，还可以加速关断时间，同时对控制毛刺及功率损耗由一定的效果。当然这个我们在LAYOUT时要尽量将这两个管子放的离MOSFET栅极较近的位置。这样做的好处还有减少了寄生电感，提高了电路的抗干扰性。

03 增加MOSFET的关断速度

如果我们单单要增加MOSFET的关断速度，那么我们可以采用下面的方式来进行。

关断电流比较大时，能使MOSFET输入电容放电速度更快，从而降低关断损耗。大的放电电流可以通过选择低输出阻抗的MOSFET或N沟道的负的截止的电压器件来实现，最常用的就是加加速二极管。