當(dāng)非理想 PCB 布局和較長(zhǎng)的封裝引線（例如 TO-220 和 TO-247 型封裝）引入寄生電感時(shí)，功率晶體管的柵極源驅(qū)動(dòng)電壓在高 di/dt 和 dv/dt 開關(guān)期間可能會(huì)出現(xiàn)振鈴。如果振鈴超過(guò)閾值電壓，就有意外導(dǎo)通甚至發(fā)生擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。在柵極驅(qū)動(dòng)上施加負(fù)偏置是一種可以將振玲保持在閾值以下的常用方法。下面是實(shí)現(xiàn)負(fù)柵極驅(qū)動(dòng)偏置的幾個(gè)例子。

圖 9-2 展示了通過(guò)在隔離式電源輸出級(jí)使用齊納二極管來(lái)在通道 A 驅(qū)動(dòng)器上生成負(fù)偏置關(guān)斷的第一個(gè)例子。負(fù)偏置由齊納二極管電壓設(shè)置。如果隔離式電源 V_A 等于 25 V，則關(guān)斷電壓為 –5.1V，導(dǎo)通電壓為 25 V – 5.1V ≈ 20 V。通道 B 驅(qū)動(dòng)器電路與通道 A 的相同，因此該配置需要兩個(gè)用于半橋配置的電源，并且 R_Z 上存在穩(wěn)態(tài)功耗。

圖 9-2 利用 ISO 偏置電源輸出上的齊納二極管生成負(fù)偏置

圖 9-3 展示了采用兩個(gè)電源（或單輸入雙輸出電源）的另一個(gè)例子。電源 V_A+ 決定正驅(qū)動(dòng)輸出電壓，而 V_A– 決定負(fù)關(guān)斷電壓。通道 B 的配置與通道 A 的相同。此解決方案所需的電源數(shù)量要比第一個(gè)例子中的多，不過(guò)它在設(shè)置正負(fù)電源軌電壓時(shí)提供了更大的靈活性。

圖 9-3 利用兩個(gè) LSO 偏置電源生成負(fù)偏置

如圖 9-4 所示，最后一個(gè)例子是單電源配置，并通過(guò)柵極驅(qū)動(dòng)環(huán)路中的齊納二極管來(lái)生成負(fù)偏置。此解決方案的優(yōu)勢(shì)是只使用一個(gè)電源，并且自舉電源可用于高側(cè)驅(qū)動(dòng)。在這三種解決方案中，此設(shè)計(jì)的成本最低，所需設(shè)計(jì)工作量也最少。不過(guò)，此解決方案有以下局限性：

1. 負(fù)柵極驅(qū)動(dòng)偏置不僅由齊納二極管決定，而且還由占空比決定，這意味著負(fù)偏置電壓會(huì)隨著占空比的變化而變化。因此，在此解決方案中，使用變頻諧振轉(zhuǎn)換器或相移轉(zhuǎn)換器等具有固定占空比（約 50%）的轉(zhuǎn)換比較有利。
2. 高側(cè) VDDA-VSSA 必須維持足夠的電壓來(lái)保持在建議的電源電壓范圍內(nèi)，這意味著低側(cè)開關(guān)必須導(dǎo)通或在體（或反向并聯(lián)）二極管上存在續(xù)流電流，以便在每個(gè)開關(guān)周期的特定時(shí)期內(nèi)刷新自舉電容器。因此，除非像其他兩個(gè)示例電路那樣，高側(cè)也使用專用電源，否則高側(cè)無(wú)法實(shí)現(xiàn) 100% 占空比。

圖 9-4 使用單電源和柵極驅(qū)動(dòng)路徑上的齊納二極管產(chǎn)生負(fù)偏置