图腾柱电路解析整理

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1、再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总 （注：根据 d a v i d a 的建议，觉得还是把这个三个帖子综合起来跟方便大家探讨。） 一、驱动电路之一 由于本人最近接触才 s a b e r ，仿真能力有限，本想仿真，但实在是由于有关 s a b e r 的基础东西还很多不会呢，所以只能请教大家了 1 、问： （1 ） 在下面电路中， V C C 的选择和哪些因素有关系？V C C 和后级的m o s 管的V g s 电压相等吗？ （2 ) N P N 、P N P 管子的选取的依据？三极管的电流 I c 要满足什么样的条件才能驱动后端的m o s ？在下

2、帖h t t p : / / w w w . 2 1 d i a n y u a n . c o m / b b s / 2 1 6 9 . h t m l 1 5 楼 胡庄主 曾提到“ 1 ） 首先要确定的是你需要多少的驱动能力？要驱动的负载 （一般可认为是功率管） 有多少？以 M O S F E T 为例， 驱动其实就是对 M O S 的门级电容的充放电， 这就要考虑你有几个 M O S 并联，门级电容有多大？M O S 的 R g 有多大，加上驱动回路寄生电感等，其实就是一个 L R C 串联回路。 Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwar

3、e http:/ For evaluation only.2 ）驱动能力用个简化的公式来算就是 I = C * D u / D t ，M O S 的门级电容先确定，再来考虑你准备要几 V 的门级电压， 然后就是这个电压建立和消除的时间， 也就牵涉到 M O S 的开通关断速度，这会直接影响到功率管的损耗及其它问题，如应力等。这几个想好了，所要的驱动电流也就出来了。 3 ) 得到这个所要的驱动电流， 再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等， 也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流（注意这是个脉冲电流）。” 针对上边的内容我有些疑问： 1 、M O S 属于单级型电压驱动器件，是栅极电压来控制漏极电

4、流的，如果从表面理解的话，是不是只要保证栅极的电压达到 V g s 就可以？和电流没有关系？ 2 、M O S 管的门极电容是怎么确定的？是下图这些参数吗？ 二、驱动电路之二 Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http:/ For evaluation only.问：1 、图中的 C 1 8 的作用？二极管 D 是否有必要加？要加的话，起作用？ 2 、R 1 5 、R 1 6 加与不加？ R 1 5 、R 1 6 在一般电路中，是并接在 m o s 的 G S 端，起消除 C g s 累计电荷的作用，防止m o s 处于开始处于导通或者

5、状态不明确的情况。在这里，采用了，脉变驱动。变压器绕组可以起到放电作用, 所以即使不加 G S 电阻, 在驱动没有的情况下, 管子也不会自己导通。 请有经验的朋友们，说下，在这个时候 R 1 5 和 R 1 6 加与不加？影响如何？ 三、驱动电路之三 问：1 、各电阻的作用？D 1 、D 2 的作用？ Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http:/ For evaluation only.2 、Q 1 、Q 3 构成的图腾柱与 Q 2 、Q 4 构成的图腾柱，为何相反？为什么用两级？难道是为了增强驱动能力？ Q 1 、Q 3 的选择和

6、Q 2 、Q 4 的选择上是否不同？ 三幅图中，第三图很完整，逻辑关系比较有意思，很有把玩趣味 第二幅图电路不是很齐全，让人像猜谜样猜，说话都得讲究个语境，看电路图不能就只给瞧某个单元模块，管中窥豹啊，楼主在搞非常 6 + 1 耶 第一幅图画个等效电路出来不就明白 V C C 与 V g 之间的关系麽，楼主 Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http:/ For evaluation only.楼主的电路分析有待加强，把模电，电路这两书来来回回翻看个五六七八遍，再回过头来分析这几幅图你就有自己的体会喇 第一幅图， 实际上不经过等效电路就

7、知道 V C C 应该和 V G S 差不多相等， 但是仿真的时候就不一样了。 还有就是虽然等效电路出来 V C C V G S ，但你给出的仿真结构却不是。你可能没太注意，通道 A 、B 的幅格大小是不一样的，一个是 5 V / D i v ，一个是 2 V / D i v ，实际上都是 5 V ，和 V 1 的大小相等，这个 m u l t i s i m 仿真我也做过，但结果和你的一样，不过现在我知道这个图的原因所在了。 第二个图，实际上不需要完整的电路图，只是个图腾柱+ 脉变，只是有些疑问。 不过还是很感谢 嘿，我贴出的仿真图是想让你看：输出波形（信号）与输入信号（激励源）同步且同相，

8、A、 B 幅值不一样是爲了看得清楚些（好区分） ，至于输出幅值，它不仅受 VCC 影响，也受 V1 制约，因为并联的#￥%* 下管的发射极接地. 两管的基极分别接前级的控制. 就是上下两个输出管, 从直流角度看是串联, 两管联接处为输出端. 上管导通下管截止输出高电平,下管导通上管截止输出低电平, 如果电路逻辑可以上下两管均截止则输出为高阻态. 其实也是用 N P N 和 P N P 管子的搭配使用，当上升沿的时候 N P N 工作打开，当下降沿的时候P N P 工作关闭，依次循环。 不就是 O U T 高位时，上三极管导通，下三极管关断，R g a t e 接上 V d r v ，M O S

9、 开通， O U T 低位时，反过来，R g a t e 接地，M O S 关断。 按照你的说法那 m o s f e t 的驱动信号就是：低电平 0 ，高电平 V d r v ？可实际是低电平 0 ，高电平 V o u t 。 我讲的不严谨，只是个大概意思。实际应该是 VoutVbe，(忽略 Rb 上压降)，不过 Vbe 在过 程中，不是个定值 R g a t e 推动的可以看作是一个电容 C ，反复将它充放电。 上管：最大充电电流( = V o u t - V b e ) / R g a t e ，这也是三极管的最大电流，它的 V c e o 需要大於V d r v ，功耗最小等於( V

10、d r v - V o u t - V b e ) * 充电电流平均值 下管：放电，计算类似。 图腾柱式的驱动方式，一方面增加了驱动能力，另一方面，当 P W M 的输出端为低的时候，下管为 M O S 的结电容提供放电回路。 如此而已， 所以此种驱动方式在 M O S 管的驱动上面应用比较广，对了晶体管的驱动而已，没有任何优势 这个电路看似简单，其实用起来要考虑的还比较多，简单谈谈个人的看法，先声明一下，只是随手总结，可能有不对或不足之处， 1 ） 首先要确定的是你需要多少的驱动能力？要驱动的负载 （一般可认为是功率管） 有多少？以 M O S F E T 为例， 驱动其实就是对 M O S

11、 的门级电容的充放电， 这就要考虑你有几个 M O S 并联，门级电容有多大？M O S 的 R g 有多大，加上驱动回路寄生电感等，其实就是一个 L R C 串联回路。 Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http:/ For evaluation only.2 ）驱动能力用个简化的公式来算就是 I = C * D u / D t ，M O S 的门级电容先确定，再来考虑你准备要几 V 的门级电压， 然后就是这个电压建立和消除的时间， 也就牵涉到 M O S 的开通关断速度，这会直接影响到功率管的损耗及其它问题，如应力等。这几个想好了，

12、所要的驱动电流也就出来了。 3 ) 得到这个所要的驱动电流， 再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等， 也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流（注意这是个脉冲电流）。 4 ） 这个时候再考虑的就是你 P C B 板 l a y o u t 的空间， 位置， 准备为这个电路花多少钱选器件，用 M O S 还是 B J T ，综合考虑，然后就想办法选器件吧，当然还要考虑 I C 的输出信号和你选的图腾柱器件（M O S 或 B J T ）之间也是个回路，这会不会有问题？ 5 ) 另外要考虑的是，这个图腾柱能不能彻底关掉，这就又要考虑 N 在上还是 P 在上，正开还是负开, 比如选用 P M O S

13、做关断， 关断时图腾柱输出会仍有一个等于 V g s 电压的电压加在你的负载 M O S 上，如果这个电压高于你的负载 M O S 门槛的话，- - - - 这就意味着你没关掉，虽然你前面关掉了。更痛苦的是，前面和后面的 M O S 门槛电压 t o l e r a n c e 都会非常大，再考虑到温度系数，. . . . . . 这要坐下来算算了 6 ）还要重点考虑的是图腾柱的器件也是要损耗功率的，所以要考虑它的温度及功耗会不会有问题。 总之，具体用时要考虑的问题还真不少，单挑一个出来都非常简单，但加到一块，还真要花点时间研究计算一下。 因为是做产品， 所有的规格参数， 寄生参数， t o

14、l e r a n c e ， 温度， c o s t , P C B 空间等等等等，前前后后的一堆问题都得面对，不象写 p a p e r 或仿真, 抓住一点，其它都可考虑为理想状态，这样当然很快可以推出理想的结果。 我看到有些文章里算 M O S F E T 大的驱动电流，是分 3 个阶段的，用各段的电荷量除以各段的时间，可以算出 3 个阶段所需要的驱动电流。不知这样算可以吗？ 图腾柱式驱动比较难理解的是上桥臂的驱动，下桥臂的很好理解的吧！比如 I R 2 1 1 0 ，搞懂上管的驱动比较重要！ n e w r o o k i e s ：请问一下上面的那两个电压 U b i a s 还有

15、U d r v 有什么作用。如何设定它们的值 东方：这个问题提得好！U d r v 是驱动电压；U b i a s 是偏置电压。 如何设定它们的值？ 东方：U d r v 是驱动电压，要保证足够的电压驱动后级的 M O S 的管等负载。当然也不能太高。 Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http:/ For evaluation only.U b i a s 是偏置电压，它必须高于 U d r v 是驱动电压。否则驱动电压就会电压不足。 g r e e n d o t 说：不就是 O U T 高位时，上三极管导通，下三极管关断，R g

16、a t e 接上 V d r v ，M O S开通。 k o l a n 不乐意了：按照你的说法那 m o s f e t 的驱动信号就是：高电平 V d r v ？可实际是高电平V o u t 。 g r e e n d o t 说：我讲的不严谨，只是个大概意思。实际应该是 V o u t V b e 他们讲的谁对？ 东方：原先是 g r e e n d o t 说的对，后来想“严谨”一点，搞错了。 那 k o l a n 为什么错呢？ 东方：就是因为没有考虑 n e w r o o k i e s 的问题：U d r v 有什么作用？ n e w r o o k i e s ：怪我这个问题提得太晚了。他们那档子事还是