驱动电路设计（九）——栅极钳位

在选择电源钳位二极管时，必须保证在高温下，二极管的漏电流或反向电流IR较低。如果反向电流太高，就成为驱动器电源不必要的负载，反向电流也会造成关断状态的功率器件栅极电压的被抬高。这时，如果没有R_GE，驱动级对地具有高阻抗，甚至接近或超过功率器件的开通阀值电压，在一些不利条件下，功率半导体会由于这样的原因出现寄生开通。

与PN结二极管相比，肖特基二极管的正向电压很低，因此非常适合用于电源钳位。而选用PN结二极管后钳位电压至少为17V，特别是在BJT输出的栅极驱动中，图2a。当肖特基二极管用于MOSFET推挽输出级时，有可能把栅极电压UGE钳在+15V，图2b。

相比于PN结二极管，肖特基二极管的缺点在于它们在高温时反向漏电流更高。因此必须根据其反向电流的特征选择合适的肖特基二极管。图5a是快恢复PN二极管，图5b为肖基特二极管的漏电流特性。注意肖基特二极管的漏电流比硅快恢复二极管大很多。

设计中还有一个问题也很重要，为了不对栅极钳位产生影响，栅极电压和电源之间的寄生电感应该尽可能的小，这也是功率器件应用的一般原则。

栅极钳位也不适合用于每个周期的正常开关过程。钳位时，驱动级电流会有一部分注入钳位二极管，这会造成驱动负载不必要的增加。所以在选择器件时，应保证其V_RWM（最大反向工作电压）不低于且尽可能接近于被保护线路的正常最大工作电压，比如说15V。

EiceDRIVER™ Compact 1ED314x对付米勒电流采用另外一种思路---主动关断功能。是驱动器的一项保护功能，其设计目的是防止功率开关栅极悬浮时的误导通。

如果驱动器失去电源，即VCC2掉电，驱动器的主动关断电路就动作，供电是驱动器所连接栅极的浮动电压。

如果开关上出现高速的dU_CE/dt，就会产生米勒电流，主动关断电路一样可以提供米勒钳位，即使栅极驱动器没有接通电源，主动关断电路也会利用该电压为自己供电，并主动将栅极拉低。

栅极电压钳位是功率半导体可靠工作的必要条件，实现的方法是多种多样，设计中要抓住要点：