mos管驱动电路中的快关原理
在mos管驱动电路中，实现快速关断（快关）的关键在于优化栅极电容的充放电过程。mos管的开通和关断本质上是栅极电容充电和放电的过程：栅极串联电阻越大，充放电速度越慢，导致开通和关断变慢。当驱动电路中仅有一个电阻rs_on时，开通和关断的串联电阻相同，均为rs_on。但通过添加二极管d和电阻rs_off（有时rs_off=0ω，即短路），可以实现关断加速。以下是详细分析。
1. 二极管和rs_off如何加速关断
当mos管开通时，驱动器输出驱动电压vg_drive（通常大于10v），此时vg_drive大于栅极电压，二极管d不导通。因此，充电过程仅通过rs_on进行，添加rs_off和二极管对开通速度无影响。
当mos管关断时，vg_drive接地（gnd），栅极电压高于vg_drive，二极管d导通。放电过程通过rs_off并联rs_on进行（忽略二极管导通压降）。两个电阻并联后的等效电阻rs_off//rs_on小于任何一个单独电阻，因此放电时的等效串联电阻小于开通时的rs_on。电阻越小，充放电速度越快，从而加速关断。
2. 为什么关断时间比开通时间更长
如果开通和关断的电阻相同，关断时间仍会较长。原因在于mos管开通和关断的损耗发生在不同阶段（如下图所示），且充电和放电曲线不对称。
•开通阶段：损耗主要发生在t2（栅极从门限电压vgs(th)充电到米勒平台电压vgp）和t3（米勒平台电压vgp持续期间）。
•关断阶段：损耗主要发生在t6（米勒平台电压vgp持续期间）和t7（栅极从vgp放电到vgs(th)）。
t2和t7互为逆过程，t3和t6也互为逆过程。直觉上时间应相同，但实际不同，原因如下：
2.1 t2 < t7 的原因
vgs(th)和vgp一般较低（约1~3v），而vg_drive较高（常大于10v）。在rc充放电曲线中，充电时电压从0v开始上升，vgs(th)和vgp位于曲线前期（上升快）；放电时电压从vg_drive开始下降，vgs(th)和vgp位于曲线后期（下降慢）。如下图所示：
例如，ti的nmos参数：vgs(th)=1.3v，vgp=2.5v（如下图所示）。
因此
因此，t2阶段充电快、耗时短；t7阶段放电慢、耗时长，导致t2 < t7。
2.2 t3 < t6 的原因
米勒平台阶段（t3和t6）的电荷量相同，均为米勒电荷qgd。但充电电流ig(充) = (vg_drive - vgp)/r，放电电流ig(放) = vgp/r。由于vg_drive >> vgp（如10v vs 2.5v），ig(充) > ig(放)。电荷量相同时，电流越大，时间越短，因此t3 < t6。
综上
综上，总开通时间(t2 t3) < 总关断时间(t7 t6)。实际示例如下图所示：t2=18ns < t7=88.6ns，t3=29.8ns < t6=104.5ns。
3. 小结
关断时间更长的根本原因是vgs(th)和vgp较低（1~3v），相对于高驱动电压vg_drive，放电过程处于rc曲线后期，速度较慢。因此，添加二极管和rs_off来减小关断电阻，是优化驱动电路的关键。这解释了为什么专门加速关断：在相同电阻下，关断耗时更长，增加快关电路可减少损耗并提升效率。
