ZHDA050A January 2026 – February 2026 TPS61287
动态参数与开关速度和栅极驱动器所需的能量有关。
MOSFET 的固有电容 (Ciss、Coss、Crss) 决定了开关行为。图 2-1 所示为常用升压器件低侧 MOSFET 的开关过程,然后说明了这些电容的作用。
图 2-1 MOSFET 开关波形电容如何影响开关速度:当 MOSFET 导通时,栅极驱动器必须对 Ciss(输入电容)充电,以便首先导通 MOSFET(从 t0 到 t2)。当 VGS 达到平坦电压,驱动器电流会消耗以使 Crss 放电,从而使 VDS 下降(从 t2 下降到 t3)。更大的总栅极电荷 (Qg) 和电容需要更多的驱动电流和开关时间。
通常,如果电容更大,会产生两种负面影响:
对于具有可调死区时间的控制器,死区时间必须设置为长于开关的关断延迟和下降时间之和,以避免击穿。而对于 TPS61287 等具有固定死区时间的控制器,所选 MOSFET 必须具有足够低的 Qg 或结电容,以验证开关时间是否短于固定死区时间。
图 2-2 动态特性较差时的开关行为
图 2-3 动态特性良好时的开关行为图 2-2 和图 2-3 清楚展示了高动态参数对开关速度的负面影响以及击穿风险。
但是,MOSFET 结电容不是尽可能小。结电容过小会导致开关速度过快,从而增加 SW 电压尖峰(纳秒级的瞬变电压),进而导致 MOSFET 和芯片过压应力。为确保 TPS61287 的安全,TI 建议工程师将 SW 的电压尖峰控制在 36V 以下。
图 2-4 使用低电感探头进行 SW 电压尖峰测量. 如果由于选择了具有极小结电容的 MOSFET 而导致 SW 电压尖峰过高,TI 建议在 MOSFET 的栅极上串联一个驱动电阻器 (RDRV) 来降低驱动速度,从而降低 SW 电压尖峰。
图 2-5 栅极驱动电阻器可降低驱动速度并减少 SW 电压尖峰