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MOS管與三極管-圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路|好文分享-KIA MOS管

信息來(lái)源:本站 日期:2020-12-24 

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MOS管與三極管-圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路|好文分享-KIA MOS管


MOS管與三極管-圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路

使用分立器件搭建MOS驅(qū)動(dòng)的話,一般會(huì)使用互補(bǔ)的三極管搭建圖騰柱電路,但是為什么會(huì)是圖騰柱的結(jié)構(gòu)不是半橋的結(jié)構(gòu)呢?又為什么是要用三極管呢?用MOS管不可以嗎?


首先,下圖是經(jīng)典的圖騰柱結(jié)構(gòu),這個(gè)電路是可以正常驅(qū)動(dòng)MOS的。


MOS管,圖騰柱,電路


但是,這個(gè)電路存在一些不足之處,比如輸出的電壓總是不能到電源軌,會(huì)差一個(gè)VBE的結(jié)壓降,大約是0.7V左右,雖然存在這個(gè)問(wèn)題,但是拿來(lái)驅(qū)動(dòng)MOS是沒(méi)問(wèn)題的,因?yàn)镸OS管也是有一個(gè)開(kāi)啟電壓的,但是用著總是不太舒服。


同時(shí)注意這里的三極管一般選取大電流、高放大倍數(shù)的,最好是開(kāi)關(guān)三極管。


由于輸出受限,下面是使用MOS搭建的類似電路


MOS管,圖騰柱,電路


首先要明確的是,上面電路基本不能正常工作。因?yàn)檫@樣也基本是電壓跟隨的形式,但是輸出會(huì)與輸入有一個(gè)MOS開(kāi)啟電壓的差距,顯然比三極管大多了。由此導(dǎo)致后級(jí)的功率MOS管更不能正常工作了。


然后又搭建了下面兩種半橋結(jié)構(gòu)的電路


MOS管,圖騰柱,電路


MOS管,圖騰柱,電路


上面兩種電路都勉強(qiáng)可以工作,但是會(huì)存在驅(qū)動(dòng)管上下直通的問(wèn)題,導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)管有直通電流會(huì)引起較大的損耗,解決的辦法最好是加入死區(qū)控制。


但是死區(qū)電路較為復(fù)雜且難以使用分立元件很好匹配,所以經(jīng)過(guò)試驗(yàn)之后,引出了上面使用MOS搭建的電路,上面將MOS驅(qū)動(dòng)的充放電電路使用二極管區(qū)分開(kāi)來(lái),并且使用RC對(duì)MOS的開(kāi)啟信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單延時(shí)。


效果仿真還是基本可以的,但是在輸入頻率變化的時(shí)候可能會(huì)影響效果,比如在LLC電路中不一定能應(yīng)用。這種MOS半橋電路在有些驅(qū)動(dòng)芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)上面見(jiàn)到過(guò),可能使用集成電路工藝可以實(shí)現(xiàn)更好的死區(qū)匹配以實(shí)現(xiàn)這種方式。


至于上面的三極管半橋方案,因?yàn)槿龢O管是電流驅(qū)動(dòng)器件,可以用基極電流限制最大電流,也可以利用電阻或電感減緩直通的損耗,但是不建議這樣用,驅(qū)動(dòng)MOS的話直接用三極管搭建圖騰柱電路就可以實(shí)現(xiàn)很好的效果了。


至于死區(qū)電路,有下面的仿真


MOS管,圖騰柱,電路


上面電路核心就是利用與門將原始信號(hào)和經(jīng)過(guò)延時(shí)后的信號(hào)求與邏輯,可以延遲上升沿信號(hào)。


同樣,可以使用或門來(lái)對(duì)下降沿信號(hào)進(jìn)行延遲。將設(shè)計(jì)一個(gè)小板子用來(lái)實(shí)現(xiàn)單獨(dú)PWM信號(hào)的死區(qū)生成。




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