电源技巧：一个用于驱动栅极驱动变压器的简单电路

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简化多输出隔离DC-DC转换器设计的栅极驱动变压器

简化多输出隔离DC-DC转换器设计的栅极驱动变压器摘要：实际上，对于小功率DC-DC电源转换，栅极驱动变压器是个理想的选择，因为这种变压器已经做了电压和时间大乘积(ET或伏特微秒乘积)以及低漏电感的优化。

关键字：DC-DC电源转换, 栅极驱动变压器, 磁芯通常情况下，设计隔离式DC-DC转换器时遇到的最大阻碍便是变压器设计，设计者往往因此望而却步，从而选择其它更简捷的设计任务。

利用市售的栅极驱动变压器特性，就可以获得四个单独的隔离直流输出。

实际上，对于小功率DC-DC 电源转换，栅极驱动变压器是个理想的选择，因为这种变压器已经做了电压和时间大乘积(ET或伏特微秒乘积)以及低漏电感的优化。

一款高磁导率且在高开关频率(FSWX)下有低损耗的磁芯可支持一般的10V~15V初级电压，且在100kHz~500kHz开关频率时有500ns~5μs的典型导通时间。

该电压和时间范围正是DC-DC转换器设计所需。

同时，已经针对低泄漏电感选择了一种磁芯几何尺寸以及绕组结构，以减少上升和下降时间，同时有低的振铃。

最后，所使用的线规足以让DC-DC转换器处理数10mA级的绕组电流，而没有过多的铜线损耗。

来源:大比特半导体器件网Pulse Electronics公司的P0585栅极驱动变压器含有五个绕组，每个绕组圈数都相同(参考文献1)。

其中一个绕组使用三层绝缘线(TIW)，另外四个绕组使用标准绕组线。

TIW绕组作为初级驱动，可获得一个RMS为3kV的标称主次级击穿电压。

四个次级绕组之间的额定击穿电压并未确定，不过这种导线绝缘方式通常会用于离线电源情况，此时，各绕组之间的电压可高达400V。

隔离式电源输出提供了很大的灵活性。

使用这种方式可以在不同地电势情况下，更加方便地打断接地环路，为远程电路供电，并且简化了对正负输出电压极性的选择。

下图展示了这种变压器的四个次级绕组，它们产生四个独立的等电压输出。

但这四个次级绕组可以有多种串/并结合，从而产生大量输出电压/电流的组合。

MOS管栅极驱动电路1. 概述MOS管栅极驱动电路是一种用于驱动金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的电路。

在许多应用中，MOSFET被广泛用于功率放大、开关和开关模式电源等领域。

为了确保MOSFET的正常工作，需要一个可靠的驱动电路来提供适当的栅极电压和电流。

本文将介绍MOS管栅极驱动电路的原理、设计要点和常见应用。

2. 原理2.1 MOSFET基本原理MOSFET是一种三端器件，由源极、漏极和栅极组成。

其工作原理基于栅极施加的电压控制漏极和源极之间的导通。

当栅极与源极之间施加正向偏置时，形成一个P型沟道；当施加负向偏置时，形成一个N型沟道。

通过控制栅极与源极之间的电压可以调节漏源之间的导通状态。

2.2 驱动要求为了确保MOSFET能够快速切换和恢复到导通和截止状态，驱动电路需要满足以下要求：•提供足够的栅极电压：MOSFET的栅极电压控制漏源之间的导通，因此驱动电路需要能够提供足够的栅极电压以确保MOSFET正常工作。

•提供足够的栅极电流：为了使MOSFET迅速切换，驱动电路需要能够提供足够的栅极电流以充分充放电栅极。

•快速切换速度：驱动电路需要具有快速切换速度，以确保MOSFET能够迅速从导通到截止状态转换，并反之亦然。

2.3 驱动电路设计常见的MOS管栅极驱动电路包括共源共漏（Source Follower）和半桥（Half-Bridge）驱动。

2.3.1 共源共漏驱动共源共漏驱动是一种简单且常用的驱动方式。

它使用一个NPN晶体管作为开关器件，将其集电极连接到MOSFET的栅极，发射极连接到地。

当输入信号施加在NPN晶体管基极上时，可以通过调节基极电流来控制MOSFET的栅极电压。

共源共漏驱动电路具有以下特点： - 简单可靠：由于采用了常见的晶体管作为开关器件，该驱动电路设计简单且可靠。

- 较慢的切换速度：因为共源共漏驱动使用了NPN晶体管作为开关器件，其切换速度相对较慢。

2.3.2 半桥驱动半桥驱动是一种更高级的驱动方式，它使用两个互补型晶体管组成。