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。