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图腾电路解析

        望长官多多光顾！

        一个同行说他经手的一款电源出现了炸掉图腾柱电路的不良现象！刚好这次在论坛上跟各位大哥大讨论一下这个问题！先上一张手绘的图（见笑） 凑合看！

      以上是一个简易的图腾柱触发电路！当然有些高手还用作推挽电路上面！这次先聊聊图腾柱的触发！ 设：VCC=14V   PWM=14V  （两者其实是比较常见的芯片共VCC驱动模式) Q1 和Q2就用比较常规的S8050那对管子来做实验！另设：若输出要求12V（PWM）400MA管电流，上升沿：50NS ；接下来就是求解：R1和R2的阻值如何确定？ 相对应的A' B' C'所对应的各处电压值如何可以计算（或者估算）出来，也就可以确定你所需要的阻值了！（提示：S8050系列管子采用C级放大系数：&=200-300） 未完待续！（请各位高手多多批评）

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越凌科技
LV.6
2
2016-10-05 16:32
　　接着唱大戏：　　修正上述电路：（市场比较多的通用图腾柱驱动电路）：

　　上图根据已知条件求未知电阻阻值，并给出设定：ＩＯＵＴ＝200ＭＡ　根据Ｓ8050的＆＝200-300倍　（按照最小计算得）ＩＢ等于1ＭＡ即刻正常触发ＭＯＳ（Ｃ１）

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越凌科技
LV.6
3
2016-10-05 17:15
@越凌科技
　　接着唱大戏：　　修正上述电路：（市场比较多的通用图腾柱驱动电路）：[图片]　　上图根据已知条件求未知电阻阻值，并给出设定：ＩＯＵＴ＝200ＭＡ　根据Ｓ8050的＆＝200-300倍　（按照最小计算得）ＩＢ等于1ＭＡ即刻正常触发ＭＯＳ（Ｃ１）
　　　高手们：请进来坐！·······
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suiyi3
LV.5
4
2016-10-05 17:33
搬个凳子来学习~
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越凌科技
LV.6
5
2016-10-06 08:34
@suiyi3
搬个凳子来学习~
      可以纠正一下我的解析过程和方向的啊！！！
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zz052025
6
2016-10-06 09:21
这是要说明什么？
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qinzutaim
7
2016-10-06 09:43
只想说:这只是个射级跟随器!
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越凌科技
LV.6
8
2016-10-13 09:22
@zz052025
这是要说明什么？
     提到的是是主要设计输入 和输出电阻的R2  R3阻值等等！
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越凌科技
LV.6
9
2016-10-13 09:23
@qinzutaim
只想说:这只是个射级跟随器!
     图中的几个电阻阻值如何及孙？？？？？？
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越凌科技
LV.6
10
2016-10-13 11:14
@越凌科技
　　接着唱大戏：　　修正上述电路：（市场比较多的通用图腾柱驱动电路）：[图片]　　上图根据已知条件求未知电阻阻值，并给出设定：ＩＯＵＴ＝200ＭＡ　根据Ｓ8050的＆＝200-300倍　（按照最小计算得）ＩＢ等于1ＭＡ即刻正常触发ＭＯＳ（Ｃ１）
      接着唱大戏！　高手请进来指导一下啊！拜托了！
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yaojinc1962
LV.6
11
2016-10-13 11:25
@越凌科技
   提到的是是主要设计输入和输出电阻的R2 R3阻值等等！
图腾柱作用是解决驱动能力，即增加“灌”电流和“抽”电流的能力。由于MOS管存在栅极电容，会延缓方波的上升沿及下降沿，增加损坏；有了图腾柱可使驱动波形上升沿及下降沿变陡。一般R2取1K，R3取几十欧以下。
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越凌科技
LV.6
12
2016-10-13 11:31
@越凌科技
   图中的几个电阻阻值如何及孙？？？？？？
       个人名义先按照自己的解释理一下： 高手多指正批评啊！  R1的阻值是根据自己设定的IB 贝塔倍=IC  =IGS   预设VB  VC=VGS  从而理论值得出R1    R2作为缓冲和分压电阻供电并触发给MOS的VGS ！但是我计算的过程中很懵懂！  单上上诉的那个公式我验证了一下，确实可以正常的触发MOS做ON和OFF动作执行！ 大家可以各抒己见！
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越凌科技
LV.6
13
2016-10-13 15:08
@越凌科技
    个人名义先按照自己的解释理一下：高手多指正批评啊！ R1的阻值是根据自己设定的IB贝塔倍=IC =IGS 预设VB VC=VGS 从而理论值得出R1  R2作为缓冲和分压电阻供电并触发给MOS的VGS！但是我计算的过程中很懵懂！ 单上上诉的那个公式我验证了一下，确实可以正常的触发MOS做ON和OFF动作执行！大家可以各抒己见！
坐等高手解析··········
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心如刀割
14
2016-10-13 16:45
@越凌科技
坐等高手解析··········
R2取值涉及MOS的参数，应该贴出具体MOS的DATASheet
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越凌科技
LV.6
15
2016-10-13 17:23
@心如刀割
R2取值涉及MOS的参数，应该贴出具体MOS的DATASheet
好的！旅长！　马上帖！　　我先吧自己计算的步骤和参数贴出来给你看一下！你多批评······   稍等
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越凌科技
LV.6
16
2016-10-13 17:48
@越凌科技
好的！旅长！　马上帖！　　我先吧自己计算的步骤和参数贴出来给你看一下！你多批评······ 稍等

     上图中已经说道此次举例的图腾柱试用的对管是S8050和S8550  现在分析预知条件：芯片的PWM-OUT端口假设可以输出芯片供电电压：VCC=14.5V的幅值脉宽信号去触发图腾柱的基极（B）从而使VCC的信号源得到IB*贝塔倍=IC通过上管（S8050）的集电结流入R2最后触发MOS上电VGS从而导通MOS！ 那么IB的大小可以在上电延这个区间内的两个状态之和得出：分别为输入电容（Ciss)被触发并开始升压至VGS)_(th)MOS管打开，此时Coss输出电容极性翻转并有一个触发电流旁路流入Coss内后饱和！接着Ciss电容幅值继续升高，当快要与VCC电平幅值持平时，管子进入饱和状态，此时VCC的幅值约等于VGS！（上升沿）完成周期！那么通过Ciss Coss两个结电容的充放电来估算VGS的上升沿中的两个阶段所需要的总电流：Iciss=Ciss*10`-12/T上升沿=89MA； 接着再计算Icoss=Coss*10`-12*Vdc_min/T上升沿=231MA  则预估算IGS=231+89=320MA（峰值触发电流）通过这个电流快要得出上图中R2=10欧；R1=1K欧！  （提示：下降沿也是一个原理）

      旅长：我说的有点混乱！不知道你怎么看？

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越凌科技
LV.6
17
2016-10-13 17:52
@越凌科技
   上图中已经说道此次举例的图腾柱试用的对管是S8050和S8550 现在分析预知条件：芯片的PWM-OUT端口假设可以输出芯片供电电压：VCC=14.5V的幅值脉宽信号去触发图腾柱的基极（B）从而使VCC的信号源得到IB*贝塔倍=IC通过上管（S8050）的集电结流入R2最后触发MOS上电VGS从而导通MOS！那么IB的大小可以在上电延这个区间内的两个状态之和得出：分别为输入电容（Ciss)被触发并开始升压至VGS)_(th)MOS管打开，此时Coss输出电容极性翻转并有一个触发电流旁路流入Coss内后饱和！接着Ciss电容幅值继续升高，当快要与VCC电平幅值持平时，管子进入饱和状态，此时VCC的幅值约等于VGS！（上升沿）完成周期！那么通过CissCoss两个结电容的充放电来估算VGS的上升沿中的两个阶段所需要的总电流：Iciss=Ciss*10`-12/T上升沿=89MA；接着再计算Icoss=Coss*10`-12*Vdc_min/T上升沿=231MA 则预估算IGS=231+89=320MA（峰值触发电流）通过这个电流快要得出上图中R2=10欧；R1=1K欧！ （提示：下降沿也是一个原理）   旅长：我说的有点混乱！不知道你怎么看？
　　　以下是ＴＭＣ-7Ｎ65Ｃ场效应管的ＤＡＴＡＳＨＥＥＴ！

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越凌科技
LV.6
18
2016-10-13 19:24
@心如刀割
R2取值涉及MOS的参数，应该贴出具体MOS的DATASheet

　　　高手们：你们在哪里？

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心如刀割
19
2016-10-13 19:58
@越凌科技
   上图中已经说道此次举例的图腾柱试用的对管是S8050和S8550 现在分析预知条件：芯片的PWM-OUT端口假设可以输出芯片供电电压：VCC=14.5V的幅值脉宽信号去触发图腾柱的基极（B）从而使VCC的信号源得到IB*贝塔倍=IC通过上管（S8050）的集电结流入R2最后触发MOS上电VGS从而导通MOS！那么IB的大小可以在上电延这个区间内的两个状态之和得出：分别为输入电容（Ciss)被触发并开始升压至VGS)_(th)MOS管打开，此时Coss输出电容极性翻转并有一个触发电流旁路流入Coss内后饱和！接着Ciss电容幅值继续升高，当快要与VCC电平幅值持平时，管子进入饱和状态，此时VCC的幅值约等于VGS！（上升沿）完成周期！那么通过CissCoss两个结电容的充放电来估算VGS的上升沿中的两个阶段所需要的总电流：Iciss=Ciss*10`-12/T上升沿=89MA；接着再计算Icoss=Coss*10`-12*Vdc_min/T上升沿=231MA 则预估算IGS=231+89=320MA（峰值触发电流）通过这个电流快要得出上图中R2=10欧；R1=1K欧！ （提示：下降沿也是一个原理）   旅长：我说的有点混乱！不知道你怎么看？

LZ你太谦虚了，

这个分几个阶段的计算方法你可以验证一下。但实际当中可能没什么意义。

我想问的是你是为了解决你同行的电源出现了炸掉图腾柱电路的问题还是单纯为了计算这个电阻？

如果是为了解决问题，那就有点钻牛角尖了。因为实际当中还有一些寄生参数，并且这些参数的影响也是挺大的，如一些寄生电感，电感对电流的影响那就不用说了，如果没考虑进去那也只是理想值而已。

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越凌科技
LV.6
20
2016-10-14 11:18
@心如刀割
LZ你太谦虚了，这个分几个阶段的计算方法你可以验证一下。但实际当中可能没什么意义。我想问的是你是为了解决你同行的电源出现了炸掉图腾柱电路的问题还是单纯为了计算这个电阻？如果是为了解决问题，那就有点钻牛角尖了。因为实际当中还有一些寄生参数，并且这些参数的影响也是挺大的，如一些寄生电感，电感对电流的影响那就不用说了，如果没考虑进去那也只是理想值而已。
       我是想了解清楚！ 同时看能否帮朋友找到一个合理的解决方法！ 另外就是我也想验证一下那个公式是否可以行！顺向想群里手学习一下图腾柱哥哥元器件的计算！
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越凌科技
LV.6
21
2016-10-14 17:49
@心如刀割
LZ你太谦虚了，这个分几个阶段的计算方法你可以验证一下。但实际当中可能没什么意义。我想问的是你是为了解决你同行的电源出现了炸掉图腾柱电路的问题还是单纯为了计算这个电阻？如果是为了解决问题，那就有点钻牛角尖了。因为实际当中还有一些寄生参数，并且这些参数的影响也是挺大的，如一些寄生电感，电感对电流的影响那就不用说了，如果没考虑进去那也只是理想值而已。
旅长：  可否解析一下你的公式计算！或者是估算方法？ 我这个计算的模式是验证过的， 上了10N以上 偏差太大，要调节R1的值  所以根本无法作为一个参考的设计标准！  还希望大侠能上上课啊！！！万分感谢！！！
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心如刀割
22
2016-10-14 19:14
@越凌科技
旅长： 可否解析一下你的公式计算！或者是估算方法？我这个计算的模式是验证过的，上了10N以上偏差太大，要调节R1的值 所以根本无法作为一个参考的设计标准！ 还希望大侠能上上课啊！！！万分感谢！！！[图片]

我也坐等高手来讲课。

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越凌科技
LV.6
23
2016-10-16 09:41
@越凌科技
　　　高手们：你们在哪里？
高手们： 你在哪里？ 我的心也承受不来！·······   不行！晚上回去补一补课！看看能否将这个电路解析一下！ 忘来往过路的大神进来批评一下子！
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电源网-璐璐
LV.10
24
2016-10-17 10:33
@yaojinc1962
图腾柱作用是解决驱动能力，即增加“灌”电流和“抽”电流的能力。由于MOS管存在栅极电容，会延缓方波的上升沿及下降沿，增加损坏；有了图腾柱可使驱动波形上升沿及下降沿变陡。一般R2取1K，R3取几十欧以下。
先赏了~
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电源网-璐璐
LV.10
25
2016-10-17 10:34
来帮顶~~~
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越凌科技
LV.6
26
2016-10-17 11:02
@电源网-璐璐
来帮顶~~~

      每次见到璐璐的足迹！ 我就乐呵的不要不要的！

      好吧！ 高手不来顶！我自己来瞎说一通！再让高手看到了过来批评一下下！

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qinzutaim
27
2016-10-17 12:08
@越凌科技
高手们：你在哪里？我的心也承受不来！·······[图片][图片]  不行！晚上回去补一补课！看看能否将这个电路解析一下！忘来往过路的大神进来批评一下子！[图片]

是应该好好看一下模拟电路了,这电路就是一个无过零偏置的射极跟随器.理论上输出电压比输入电压低一个二极管压降,R1的主要作用是限制PWM输出的电流,可以防止IC负载过重,只要能满足后面图腾的电流要求,它取1K欧和取20欧区别不大.

MOS的驱动波形由R2,D1及MOS的结电容决定.

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电源网-璐璐
LV.10
28
2016-10-17 13:34
@越凌科技
   每次见到璐璐的足迹！我就乐呵的不要不要的！[图片][图片]   好吧！高手不来顶！我自己来瞎说一通！再让高手看到了过来批评一下下！[图片]
讨厌的不要不要的~
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越凌科技
LV.6
29
2016-10-17 14:39
@电源网-璐璐
[图片]讨厌的不要不要的~
      想你的不要不要的！
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越凌科技
LV.6
30
2016-10-17 15:17
@越凌科技
   想你的不要不要的！[图片][图片]
      先上个矩形波！  大戏唱起来！  气氛搞起来！ COME ON BABY！ 

 

      根据2楼我上传的那个通用图腾柱电路图！当上图中PWM（矩形波）进入上升沿阶段时，Q1的BE得到一个近视VCC（15VDC)触发幅值电压！（提示：实际上芯片的触发I/O口距VCC有一个压降0.3-0.7V）在上升沿过冲0.7V以上对地后，集电结打开，此时VGS便会随着上升沿的攀升和升高！当集电结升至VCC电压幅值左右，此时VC约等于VB  IC趋近于饱和状态！VGS约等于：VBE-0.7V MOS外圈打开！当进入下降沿的时候PWM端口骤降，在下降沿中到达低于VGS0.7V时，下官Q2同理泄放（如上）！ 下一篇再来聊聊MOS的触发电流！和结电容效应！待续```````

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越凌科技
LV.6
31
2016-10-18 09:19
@越凌科技
   先上个矩形波！ 大戏唱起来！ 气氛搞起来！COMEONBABY！ [图片]    根据2楼我上传的那个通用图腾柱电路图！当上图中PWM（矩形波）进入上升沿阶段时，Q1的BE得到一个近视VCC（15VDC)触发幅值电压！（提示：实际上芯片的触发I/O口距VCC有一个压降0.3-0.7V）在上升沿过冲0.7V以上对地后，集电结打开，此时VGS便会随着上升沿的攀升和升高！当集电结升至VCC电压幅值左右，此时VC约等于VB IC趋近于饱和状态！VGS约等于：VBE-0.7VMOS外圈打开！当进入下降沿的时候PWM端口骤降，在下降沿中到达低于VGS0.7V时，下官Q2同理泄放（如上）！下一篇再来聊聊MOS的触发电流！和结电容效应！待续```````[图片]
       一大早！先上点昨晚查询和理解的东西！忘论坛里高手们！能批评指正！ 下图是VGS的波形（手画的，将就看着先）：

      在上升沿的中下部（一般的MOS的V_th=3-10VDC）或者中腰部的位置会出现一个阶梯口=XF1（泄放点，我暂时取个名字先叫着）；同理在下降沿中腰部或者中下部也会有一个同样的泄放口=XF2；但是很明显为什么XF2相较于XF1的阶梯口的宽度（延迟时间相较于MOS_ON要小很多，个别一些方案80-100K下降沿会更加的平滑；在高手说中肯定都是一样OK的），IC_DATE端口的下降沿中都会有下拉旁路的（针对于近几年的一些原边的料而言）进而会加速下降沿的响应，如果家图腾那不用说就更加的快捷，并且在下降沿中VGS_Ciss是可以忽略不计的（纹路阻抗和感抗还是要考虑的哟)！

其实针两个阶梯口就很容易的理解出Ciss Coss两个结电容存在的重要性！ 再就是纹路感抗和阻抗，（实际在MOS的三个电极间也是有RL存在的，这个充放电要按经验值取舍，至今这个经验值我都在摸索中；见笑了） 至于公式上面已经解释验证了！（提示：在实际的实验中这个电流远不够的，因为忽略了纹路和极点的RL和R）基本上我实验后发现在40W以内这个参数是通用的（因为你提升的电流系数都已经基本满足MOS的触发电流_峰峰值） 未完待续！高手高手你们在哪里？？？？  出来批评指正一下不行吗？一个人唱独角戏很傻B的！  璐璐你在哪里······

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