如何准确计算 MOS 管驱动电流？

MOS管驱动电流

驱动电流是指用于控制MOS管开关过程的电流。在MOS管的驱动过程中，需要将足够的电荷注入或抽出MOS管的栅极，以改变MOS管的导通状态。驱动电流的大小与MOS管的输入电容、开关速度以及应用中所需的切换速度等因素有关。较大的驱动电流通常可以提高MOS管的开关速度。

MOS管驱动电流计算公式

Ig=Qg/Ton

其中：Ton=t3-t0≈td(on)+tr

td(on)：MOS导通延迟时间，从有驶入电压上升到10%开始到VDS下降到其幅值90%的时间。

Tr：上升时间。输出电压VDS从90%下降到其幅值10%的时间。

Qg=(CEI）(VGS)或Qg=Qgs+Qgd+Qod(可在datasheet中找到）

 

密勒效应时间（开关时间）Ton/off=Qgd/Ig；

Ig=[Vb-Vgs(th)]/Rg ;

Ig：MOS栅极驱动电流；Vb：稳态栅极驱动电压；

曲线估算法：通过查看MOS管的datasheet中的TotalGateCharge曲线来估算。这种方法适用于需要精确控制开通和关断时间的情况。

MOS管驱动电流估算

开通电流

lon=Qg/Ton=Qg/Td(on)+tr,带入数据得lon=105nc/(140+500)ns=164mA

 

关断电流

loff=Qg/Toff=Qg/Td(off)+tf,带入数据得loff=105nc/(215+245)ns=228mA。

 

结论：驱动电流只需300mA左右即可。这样计算对吗？这里必须要注意这样一个条件细节，RG=25Q。所以这个指标没有什么意义。

应该怎么计算才对呢？

根据产品的开关速度来决定开关电流。根据I=Q/t，获得了具体MOS管Qg数据，和我们线路的电流能力，就可以获得Ton=Qg/l。

比如45N50,它在Vgs=10V,VDS=400V,Id=48A的时候，Qg=105nC。如果用1A的驱动能力去驱动，就可以得到快105nS的开关速度。

当然这也只能估算出驱动电流的数值，还需进一步测试MOS管的过冲波形。在设计驱动电路的时候，一般在MOS管前面串一个10Q左右的电阻（根据测试波形调整参数）。