3.3.电荷泵 电荷泵由振荡电路、二极管和电容组成。电荷泵每一级提升的电压存储在电容器中，如图3所示。当MOSFET由上下桥臂构成时，点荷泵可用于驱动高边。与自举电路不同，电荷泵对输出器件的占空比没有任何限制。
4. MOSFET驱动电路的注意事项 4.1. 栅极电压VGS条件的注意事项 VGS对于MOSFET栅极驱动非常重要。 MOSFET的导通阻抗在线性区域（在电压低于夹断电压）是比较低的。所以，对于开关的应用，可以通过在低VDS区域使用MOSFET来降低导通阻抗。
MOSFET的栅极电压VGS超过阈值电压Vth时导通，如图4.2。因此，VGS必须明显高于Vth。 VGS越高，RDS(ON)值越低。温度越高，RDS(ON)值越高（如图4.3）。 为了降低损耗，需要增加VGS的值，以便最大限度的降低导通阻抗（如图4.4）。但是，高VGS值会增大高频开关情况下驱动损耗对总损耗的比率。 因此，选择最佳的MOSFET和栅极驱动电压至关重要。对于东芝的很多MOSFET来说，栅极驱动电压最好是在10V以上（一般我们会选择12V及以上的栅极驱动电压）。东芝的产品系列中还包括VGS为4.5V的栅极驱动电压的功率MOSFET。
4.2. 栅极电压、峰值电流和驱动损耗 如第1.3节“栅极驱动功率”所述，在设计MOSFET驱动电路时，驱动损耗和对栅极输入电容充电的电流非常重要。由于Qg=∫ dt，开关周期内的平均栅极浪涌电流IG（rush）表示为： iG(rush)=Qg/tsw 驱动器损耗可以下式计算： PG =E×fsw=VG×Qgp×fsw 增加栅极电压可以降低RDS(ON)，从而降低稳态损耗。但是，由于Q=CV，增加栅极电压会增加Qg，从而增加栅极电流和驱动损耗。当MOSFET在轻负载下以高频开关时，栅极驱动损耗显著影响其总损耗。，这一点在设计驱动电路时应该注意。 4.3. 栅极电阻与开关特性 通常，MOSFET的栅极会连接一个限流电阻，其目的是为了抑制浪涌和减少振荡。较大的栅极电阻会降低MOSFET的开关速度。这会导致功率损耗增加、性能降低和潜在的发热问题。然而较小的栅极电阻提高了MOSFET的开关速度，这也使得MOSFET容易受到电压浪涌和振荡的影响，从而导致器件失效和损坏。因此，通过调节栅极电阻组织来优化MOSFET开关速度是很重要的。 栅极上升时间Tg与栅极电阻值Rg有如下关系： Qg / tg = iG RG = VG / iG 通过仿真，我们模拟了如图4.5所示电路的MOSFET的开关波形。为了模拟实际电路，在仿真电路中加入了导线杂散电感。输出振荡的大小和周期取决于杂散电感。
我们模拟得到如图4.5所示的电路的关断波形，将栅极电阻R3分别设置为欧姆1,10欧姆和50欧姆。图4.6显示了仿真结果。如上所述，降低栅极电阻值以提高振荡电压为代价提高MOSFET的开关速度。反过来，增加栅极电阻值会降低振荡电压，但会降低MOSFET的开关速度，从而增加其开关损耗。这是因为栅极电阻值和栅极电压限制了MOSFET的栅极充电电流。
4.4. 栅极驱动的注意事项 4.4.1. G-S极浪涌电压保护 在MOSFET的栅极和源极之间增加一个外置齐纳二极管可以有效地防止静电放电和栅极浪涌电压。需要注意，稳压二极管的电容可能会有轻微的不利影响。
4.4.2. 最佳栅极电阻 正如第4.3节“栅极电阻和开关特性”所讨论的，开关速度随栅极电阻值而变化。增加栅极电阻值会降低MOSFET的开关速度并增加其开关损耗。降低栅极电阻值可以提高MOSFET的开关速度，但由于导线杂散电感等因素的影响，可能会在漏极和源极之间产生浪涌电压。 因此，有必要选择最优的栅极电阻。有时，MOSFET的导通和关断使用不同的栅级电阻。图4.8展示了如何使用不同的栅极电阻进行导通和关断的示例。
4.4.3. 栅极故障预防 MOSFET有一个问题是其漏栅电容引起的寄生导通（自导通）现象。在关断时，在MOSFET的源极和漏极之间会产生很大的dv/dt。由此产生的电流通过漏极-栅极电容流向栅极。结果，在栅极电阻两端产生的压降提升了栅极电压。该电流计算为： iDG = Cgd・dvDS / dt 图4.9展示了电流的路径。
如果dv/dt具有非常陡的斜率，则施加到MOSFET的栅极的电压将取决于栅极-源极电容与栅极-漏极电容的比值。如果出现这种情况，可能会出现自导通。在二极管反向恢复期间，当快速变化的电压施加到处于关断状态的MOSFET时，也可能发生自导通。 以下是防止自导通现象的三种方法： （1）在栅极和源极之间增加一个电容 栅极和源极之间的电容吸收dv/dt引起的漏栅电流,如图4.10所示。由于栅源电容与MOSFET内部的Cgs并联，因此栅极电荷会增加。如果栅极电压是固定的，我们可以通过改变栅极电阻值来保持MOSFET的开关速度不变。但这会导致驱动功率的增加。
（2）增加米勒钳位电路 米勒钳位电路使用开关器件使MOSFET的栅极和源端之间短路。这可以通过在对应MOSFET的栅极和源端之间添加另一个MOSFET来实现。在图4.11中，如果电压低于预定义的米勒电压的电压，比较器提供逻辑高电平，使栅极和源极端子之间的MOSFET导通。这会使功率MOSFET的栅极-源极短路，并且抑制由通过反馈电容器Crss（米勒电容）和栅极电阻的电流引起的栅极电压的提升。
(3)使用负电压来提供栅极驱动电压，使得其将不超过Vth。这种方法需要负电源。 我们使用图4.12所示的电路模拟了一种自开通现象。自导通是由iDG（dv/dt电流）和栅极电阻引起的，并导致产生误导通。 在反向恢复模式下，如果Q2在电感负载电流回流到Q1的二极管时导通，电感电流流过Q2，导致相关的二极管关断。我们研究了在关断状态下向MOSFET施加高dv/dt电压时会发生什么。为了使自导通现象发生，在图4.12中只改变了与Q1相关的栅极电阻R4。
接下来，如图4.15所示，我们在MOSFET Q1的栅极和源端之间添加一个电容到如图4.12所示的电路中。该电容的目的是吸收栅极电流(Cgd•dVDS/dt)，以降低由于栅极电阻产生的栅极电压，从而降低自导通电压。
图4.16展示了改进后的波形。由于栅源电容的增加改变了MOSFET的开关时间，因此其电容和栅极电阻应一起调整。
以上数据来源：东芝MOSFET栅极驱动电路应用笔记 5.补充说明 栅极驱动电路下拉电阻的作用 如下图所示下来电阻R1的作用： 1、给电路提供泄放回路，确保MOSFET只处于两态（开/关）。 2、在一定程度上防止雷击和静电。 这个电阻与阈值电压有关。选取原则：太小的话，功耗会较大，同时也不利于MOSFET的导通；太大不利于防止雷击、浪涌。一般在10K-100K（典型值18K）之内，高压系统可以大一些、低压系统可以小一些。
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