关于电源PWM及控制芯片的驱动能力-KIA MOS管
MOSFET应用于不同的开关电源以及电力电子系统，除了部分的应用使用专门的驱动芯片、光耦驱动器或变压器驱动器，大量的应用通常使用PWM IC或其它控制芯片直接驱动。控制芯片的驱动能力直接影响功率MOSFET的开关特性，开关损耗以及工作的可靠性。
1、控制芯片内部Totem图腾柱驱动器
在PWM控制芯片及其它电源控制器的内部，集成了用于驱动功率MOSFET的Totem图腾柱驱动器，最简单的图腾柱驱动器如图1所示，由一个NPN三极管和一个PNP三极管对管组成，有时候也会用一个N沟道MOSFET的一个P沟道MOSFET对管组成，工作原理相同。
(a) 图腾柱驱动器
(b) 图腾柱的等效电路
图1： 图腾柱驱动器及等效电路
图1(a)的图腾柱驱动器，当输入信号为高电平时上管导通，其输出为高电平，上管通过电源提供输出电流，通常称为Source电流（源电流），由于上管导通时有导通压降，在一定的电流下对应着一定的电阻，因此这个电阻通常称为上拉电阻Rup。
当图腾柱驱动器的输入信号为低电平时下管导通，将MOSFET的G极（栅极）拉到低电位，此时下管灌入电流，通常称为Sink电流（灌电流），下管导通时有导通压降，在一定的电流下对应着一定的电阻，因此这个电阻通常称为下拉电阻Rdown。
等效的简化电路如图1(b)所示，包括一个上拉电阻Rup和一个下拉电阻Rdown。在实际的应用中，不同的控制芯片内部图腾柱驱动器可能采用不同的形式，如图2所示。UC3842采用二个NPN三极管组成，L6561采用一个NPN三极管和一个N沟道的MOSFET组成。
(a) UC3842图腾柱驱动器
(b) L6561图腾柱驱动器
图2：控制芯片图腾柱驱动器结构
理解控制的驱动能力
虽然许多驱动器给出了一定的容性负载条件下的上升、下降延时时间，在实际的应用中，MOSFET具有内部的栅极电阻或外部串联栅极电阻，同时MSOFET在开关过程中不完全是一个理想的电容，会经过米勒平台区域，因此，实际的延时时间将会产生非常大的差异，数据表中的延时值只具有相当有限的参考意义。
功率MOSFET在开关过程中，在米勒平台线性区，由于VGS保持不变，相当于使用恒流源进行驱动，其它的时间段，使用恒压源进行驱动。VGS电压变化时，和时间成指数关系改变。
在VGS电压和时间成指数关系变化的时间段，控制芯片驱动器的电流并不是恒流源，那么对应的上拉、下拉电阻也随着电流的变化而变化，上拉、下拉电阻不固定，就不容易计算相应的时间以及相应的开关损耗。
很多文献使用数据表中推荐的上拉、下拉电阻的典型值来计算开关损耗，从上面的分析过程可以知道：不同的芯片、不同的公司，所用的测试条件并不相同，使用数据表中推荐的上拉、下拉电阻的典型值，并不满足实际应用的条件。
建议根据实际应用过程中米勒平台的驱动电流值，选择或计算出相应的上拉、下拉电阻值作为计算开关损耗的基准，使用典型值。因为在开关过程中米勒平台的时间占主导，使用这个基准所产生的误差并不大。
然后再用比例系数校核在最大的上拉、下拉电阻值时最大的开关损耗，这样就可以知道开关损耗波动的范围，从而保证系统的效率和MOSFET的温升在设计要求的规范内。
许多公司新一代的芯片有时候并没有标出上述驱动器的参数，这是因为相比于上一代，为了降低成本，必须降低器件的硅片的面积。在PWM及电源控制器中，相关的数字逻辑、基准运放所占的硅片的面积为必须功能，流过它们的电流也比较小，因此减小硅片面积的空间不大。
内部的图腾驱动器由于流过较大电流，要占用较大的硅片面积，这一部分对芯片的功能影响不明显，因此降低成本最直接的方法就是减小内部图腾驱动器的硅片面积，也就是降低驱动能力，这样导致上拉、下拉的电阻增加，相应的压降也会增加。
因此对于没有标出内部驱动器的驱动参数的芯片，使用时要根据外面驱动的功率MOSFET的特性校核开关过程，要特别小心，必要的时候，使用对管组成外部的图腾驱动器，以增强驱动的能力。
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