本文主要闡述了在驅動晶片中表征驅動能力的關鍵參數：驅動電流和驅動時間的關系，并且通過實驗解釋了如何正确了解這些參數在實際應用中的表現。
驅動晶片概述
功率器件如MOSFET、IGBT需要驅動電路的配合進而得以正常地工作。圖1顯示了一個驅動晶片驅動一個功率MOSFET的電路。當M1開通，M2關掉的時候，電源VCC通過M1和Rg給Cgs，Cgd充電，進而使MOSFET開通，其充電簡化電路見圖2。當M1關斷，M2開通的時候，Cgs通過Rg和M2放電，進而使MOSFET關斷，其放電簡化電路見圖3。
衡量驅動能力的主要名額：驅動電流和驅動速度
衡量一個驅動晶片驅動能力的名額主要有兩項：驅動電流和驅動的上升、下降時間。這兩項參數在一般驅動晶片規格書中都有标注。而在實際應用中，工程師往往隻關注驅動電流而忽視上升、下降時間這一參數。事實上，驅動的上升、下降時間這個名額也同樣重要，有時甚至比驅動電流這個名額還重要。因為驅動的上升、下降時間直接影響了功率器件的開通、關斷速度。
圖4顯示了一個MOSFET開通時門極驅動電壓和驅動電流的簡化時序圖。t1到t2這段時間是門極驅動的源電流（IO+）從零開始到峰值電流的建立時間。在t3時刻，門極電壓達到米勒平台，源電流開始給MOSFET的米勒電容充電。在t4時刻，米勒電容充電完成，源電流繼續給MOSFET的輸入電容充電，門極電壓上升直到達到門極驅動的電源電壓VCC。同時在t4到t5這個期間，源電流也從峰值電流降到零。
這裡有一個很重要的階段：t1到t2的源電流的建立時間。不同的驅動晶片有不同的電流建立時間，這一建立時間會影響驅動的速度。
測試對比
以下通過實測兩款晶片SLM2184S和IR2184S的性能來說明驅動電流建立時間對驅動速度的影響。
表格1對比了SLM2184S和IR2184S的各項測試。雖然SLM2184S的峰值源電流[IO+]和峰值灌電流[IO-]比IR2184S的測試值偏小，但是SLM2184S的電流建立時間遠比IR2184S的建立時間更短。
表格1：SLM2184S和IR2184S驅動電流和驅動時間的對比
實測：SLM2184Svs IR2184S驅動測試對比
圖5~圖16: 實測SLM2184S的驅動電流和驅動時間的波形。
圖17~圖28: 實測IR2184S的驅動電流和驅動時間的波形
SLM2184S驅動測試波形
圖 5. SLM2184S 的驅動源電流，負載電容100nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動源電流
圖 6. SLM2184S 的驅動源電流上升速度, 負載電容100nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動源電流
圖 7. SLM2184S 的驅動灌電流, 負載電容100nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動灌電流
圖 8. SLM2184S 的驅動灌電流上升速度, 負載電容100nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動灌電流
圖 9. SLM2184S 的驅動上升速度，負載電容1nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動源電流
圖 10. SLM2184S 的驅動上升速度, 負載電容1nFCH2: 驅動輸出
圖 11. SLM2184S 的驅動下降速度，負載電容1nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動灌電流
圖 12. SLM2184S 的驅動下降速度, 負載電容1nFCH2: 驅動輸出
圖 13. SLM2184S 的驅動上升速度, 負載電容2.2nFCH2: 驅動輸出
圖 14. SLM2184S 的驅動上升速度, 負載電容3.3nFCH2: 驅動輸出
圖 15. SLM2184S 的驅動下降速度, 負載電容2.2nFCH2: 驅動輸出
圖 16. SLM2184S 的驅動下降速度, 負載電容3.3nFCH2: 驅動輸出
IR2184S驅動測試波形
圖 17. IR2184S 的驅動源電流，負載電容100nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動源電流
圖 18. IR2184S 的驅動源電流上升速度, 負載電容100nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動源電流
圖 19. IR2184S 的驅動灌電流, 負載電容100nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動灌電流
圖 20. IR2184S 的驅動灌電流上升速度, 負載電容100nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動灌電流
圖 21. IR2184S 的驅動上升速度，負載電容1nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動源電流
圖 22. IR2184S 的驅動上升速度, 負載電容1nFCH2: 驅動輸出
圖 23. IR2184S 的驅動下降速度，負載電容1nFCH1: 驅動輸人; CH2: 驅動輸出; CH4: 驅動灌電流
圖 24. IR2184S 的驅動下降速度, 負載電容1nFCH2: 驅動輸出
圖 25. IR2184S 的驅動上升速度, 負載電容2.2nFCH2: 驅動輸出
圖 26. IR2184S 的驅動上升速度, 負載電容3.3nFCH2: 驅動輸出
圖 27. IR2184S 的驅動下降速度, 負載電容2.2nFCH2: 驅動輸出
圖 28. IR2184S 的驅動下降速度, 負載電容3.3nFCH2: 驅動輸出
測試總結
從以上實驗測試可以看到，驅動晶片的驅動速度不僅取決于驅動電流的大小，還受到諸如驅動電流建立時間、MOSFET的輸入電容等因素的影響。有些驅動晶片的驅動電流雖然比較大，但由于它的電流上升和下降速度很慢，并沒有很好地發揮大驅動電流的作用，甚至在大部分應用場合下驅動速度（tr和tf）不如驅動電流小的驅動晶片。是以，在選擇驅動晶片的時候，不僅要關注驅動電流的大小，也要關注在一定負載電容下的上升、下降時間。當然最為妥當的辦法是根據實際選擇的功率管測量驅動端的波形，進而判斷是否選擇了合适的驅動晶片。測試總結
參考資料
1. 數明HVIC栅極驅動器應用手冊
2.SLM2184S 規格書: 600V Half-Bridge Driver