MOSFET柵極驅(qū)動器電路中VCC電源的去耦電容容值怎么計算？

Part 01、前言

在MOSFET柵極驅(qū)動器電路中，給VCC電源加去耦電容Decoupling Capacitor，這事兒可不能亂來。容值咋算，不是拍腦袋的事兒，得看電路需求和實際應(yīng)用場景。今天就講講咋算VCC去耦電容的容值。

Part 02、VCC去耦電容的啥用？

在電路里，VCC是PWM控制器的供電，通常是給內(nèi)部邏輯、驅(qū)動電路用的。PWM控制器干活兒時，比如驅(qū)動MOSFET的柵極開關(guān)，內(nèi)部會有快速的電流跳變，搞不好就產(chǎn)生電源噪聲。這噪聲可能讓PWM信號失真，影響MOSFET開關(guān)效率，甚至讓整個電路不穩(wěn)。去耦電容的作用就是：吸收高頻噪聲，穩(wěn)住VCC電壓。提供瞬態(tài)電流，補(bǔ)上芯片快速切換時的“電量缺口”。

所以，容值得選對，既能壓住高頻噪聲，又能跟得上芯片的動態(tài)需求。

Part 03、如何計算？

PWM控制器驅(qū)動MOSFET時，柵極驅(qū)動電路會拉大電流，可能是mA到A級，取決于MOSFET的柵極電容和開關(guān)頻率。這電流跳變快，電源得跟得上，此時就是去耦電容在充當(dāng)臨時電源，由于電容充放電，從而會在去耦電容兩端產(chǎn)生紋波電壓ΔV。

lQ,HI：是當(dāng)輸入驅(qū)動為高電平時驅(qū)動器的工作電流

DMAX：驅(qū)動器的最大工作占空比（以PWM輸出時）

fDRV：是驅(qū)動器的工作頻率

QG：是基于柵極驅(qū)動的電壓幅值和漏源極關(guān)斷狀態(tài)電壓的總柵極電荷。

ΔV：電容兩端容許的紋波電壓ΔV（一般為驅(qū)動電壓VCC的5%）

去耦電容放VCC引腳旁邊，最好5mm以內(nèi)，接地端打過孔直通接地層。距離越近，電容越能快速響應(yīng)。上電后用示波器看VCC波形，噪聲超VCC的5%就調(diào)容值或優(yōu)化布局。

VCC到PWM控制器的路徑有寄生電感，這會讓高頻噪聲更嚴(yán)重。電容得選SRF高的，并盡量縮短距離。柵極驅(qū)動電流會通過VCC回流，增加噪聲。確保去耦電容離VCC引腳近，接地過孔多，降低返回路徑阻抗。

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