驅動IC加NMOS做防反電路設計圖文分享-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2023-07-18
PMOS的高邊防反接使用自驅效應,但其存在待機電流偏大和電流反灌隱患,并且PMOS價格偏高,幾乎沒有使用驅動IC+PMOS高邊防反這種設計,所以為了均衡價格因素和Rdson,消除待機電流偏大和電流反灌隱患(若單純使用高邊NMOS,也會有待機電流和電流反灌問題),使用驅動IC+NMOS這種高邊防反接設計。
但這里并不是否定低邊NMOS防反和高邊PMOS防反,實際上低邊NMOS防反和高邊PMOS防反使用的更多,驅動IC+NMOS這種方式一方面是為了應對測試機構的測試用例,一方面是應對可預見的實際問題。通常使用高邊PMOS防反接并沒有什么問題。
使用高邊NMOS防反接,通常沒有足夠高的電壓來驅動柵極,此時可以使用驅動IC來從高邊取電,輸出比S極更高的電壓來驅動NMOS導通,驅動IC有兩種:電荷泵型和Buck-Boost型,見圖11-1。帶驅動IC這種形式,雖然這增加了電路的復雜性,但N溝道MOSFET的導通電阻較低。
在大部分時間都處于正常連接供電場景中,由于電荷泵型和Buck-Boost型將額外消耗電流(需要不斷地工作產生驅動電壓維持NMOS的開啟),單純的高邊PMOS防反接效率反而更好。
圖11-1:高邊NMOS防反驅動--->NMOS+驅動IC
電荷泵驅動NMOS
如圖11-2所示,這是一個采用電荷泵做NMOS驅動的簡圖:
圖11-2:電荷泵驅動NMOS高邊開關
Ctrl控制電荷泵工作產生高壓驅動NMOS導通工作。
如圖11-3是電荷泵驅動內部圖,Ci是小電容,充放電速度快,Co是大電容,負載能力強。通過頻繁的開關,S1、S2和S3、S4就能不斷地將Ci上的電荷搬運到Co上,而Co是相對于輸入電壓,因此我們就能夠得到比輸入電壓更高的驅動電壓。當需要驅動NMOS導通時,使能開關S0。當不需要驅動NMOS導通時,失能S0。
圖11-3:電荷泵驅動NMOS高邊開關簡圖
采用電荷泵型的驅動方案,整體物料少,成本較低,適用于電流不大的場景。
Buck-Boost型驅動NMOS
如圖11-4所示,是一個基于Buck-Boost拓撲的NMOS驅動拓撲。當Buck-Boost的S1導通時,輸入電壓通過電感儲能,電感電壓上正下負。當Buck-Boost的S1關斷時,電感產生反向電動勢,下正上負,通過二極管給電容C1充電,這樣C1的電壓就會高于輸入電壓,也即VGS大于開啟閾值。
圖11-4:電感通過二極管釋放能量,電感電壓上負下正給電容充電
采用Buck-Boost型的防反方案,IC的驅動能力強,EMC性能好,適用于大電流,追求高性能的場合,比如汽車各類域控制器、汽車音響系統,汽車USB PD充電器。
聯系方式:鄒先生
聯系電話:0755-83888366-8022
手機:18123972950
QQ:2880195519
聯系地址:深圳市福田區金田路3037號金中環國際商務大廈2109
請搜微信公眾號:“KIA半導體”或掃一掃下圖“關注”官方微信公眾號
請“關注”官方微信公眾號:提供 MOS管 技術幫助
免責聲明:本網站部分文章或圖片來源其它出處,如有侵權,請聯系刪除。