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再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总

一、驱动电路之一 

            由于本人最近接触才saber,仿真能力有限,本想仿真,但实在是由于有关saber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,VCC的选择和哪些因素有关系?VCC和后级的mos管的Vgs电压相等吗?

(2) NPN、PNP管子的选取的依据?三极管的电流Ic要满足什么样的条件才能驱动后端的mos?在下帖http://www.21dianyuan.com/bbs/2169.html

15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MOSFET为例,驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电,这就要考虑你有几个MOS并联,门级电容有多大?MOS的Rg 有多大,加上驱动回路寄生电感等,其实就是一个LRC串联回路。

2)驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt,MOS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MOS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、MOS属于单级型电压驱动器件,是栅极电压来控制漏极电流的,如果从表面理解的话,是不是只要保证栅极的电压达到Vgs就可以?和电流没有关系??    

2、MOS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

 

 问:1、图中的C18的作用?二极管D是否有必要加?要加的话,起作用?

        2、R15、R16加与不加?

             R15、R16在一般电路中,是并接在mos的GS端,起消除Cgs累计电荷的作用,防止mos处于开始处于导通或者状态不明确的情况。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GS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R15和R16加与不加?影响如何?

 三、驱动电路之三

 

 问:1、各电阻的作用?D1、D2的作用?

        2、Q1、Q3构成的图腾柱与Q2、Q4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?

              Q1、Q3的选择和Q2、Q4的选择上是否不同?

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2010-09-01 12:17

lgdyl1983 看不到图啊,你是不是直接从word上粘过来的?

要把图存在电脑上 然后传上来才行呢~

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sxjnice
LV.8
3
2010-09-01 13:11

最下面的那个totem有意思,为什么要那样呢?

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2010-09-01 13:12
@sxjnice
最下面的那个totem有意思,为什么要那样呢?

呵呵,因为这个现象很可能是直接粘过来引起的,问就是想确认下~

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2010-09-01 13:13

我来尝试回答你:

第一个:

1,VCC就是你要的MOS的驱动电压,和后面MOS的VGS只有很小的电压差。

2,管子的选取依据,速度、电流一个都不能少。Ic的指标,特别是可重复峰值电流的指标,要大于VCC/R?这个值。当然还要注意功耗的问题。

3,你理解的没错,只要栅极电压达到VGS就可以了,和电流没有关系。但是因为你给栅极充电的过程中是需要电流的,这个电流的大小直接影响你的栅极电压上升速度,也就是影响你的MOS的开通的速度,进而就是影响你的电源的工作频率,所以,对这个电流还是有要求的。而且,MOS开关速度太慢,会产生很高的开关损耗。

4,门极电容就是Ciss,但是实际工作中,Crss也会影响开关速度。具体原因,你可以看水蜘蛛和sometimes大侠的帖子。

第二个:

我认为你图中有错误。

1,C18是隔直电容。防止偏磁。但D的用法很奇怪。无法理解。可能要结合 整个电路的原理才能想的明白了。

2,R15,R16我认为加了更安全。但Z1,Z2用法有问题。你的两个驱动是反相的,Z1,Z2互相箝位对方的电压,是MOS栅极电压都限制在很低的水平上。Z1、Z2应该是双向TVS才对。

第三个:

1,各电阻的作用?这个就不说那么细了吧?三极管工作总要提供一些偏置啊、驱动啊,逻辑上也需要有上拉什么的。

D1是防止Q1、Q3自锁的。D2是防止Q1、Q3共通的。

2,两个图腾为何要反相?这要问你,也许是功能上的需求要反相。为什么用两级,因为要反相,所以要加一级反相。当然,驱动能力也增强了。

Q1、Q3的功率不用很大,能有效驱动后面一级就可以了。后一级的驱动就要看负载了。

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sxjnice
LV.8
6
2010-09-01 13:15
@电源网-娜娜姐
呵呵,因为这个现象很可能是直接粘过来引起的,问就是想确认下~
Nana主编,您误会了,刚才说那话不是说您的,而是说LZ的,呵呵……后觉得不妥,我已经改了!
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2010-09-01 13:17
@sxjnice
Nana主编,您误会了,刚才说那话不是说您的,而是说LZ的,呵呵……后觉得不妥,我已经改了![图片]
哦 嘿嘿~~
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lgdyl1983
LV.2
8
2010-09-01 13:32
@电源网-娜娜姐
lgdyl1983看不到图啊,你是不是直接从word上粘过来的?要把图存在电脑上然后传上来才行呢~

你好,图都看不到吗?

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2010-09-01 13:36
@lgdyl1983
你好,图都看不到吗?
看到啦~~
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lgdyl1983
LV.2
10
2010-09-01 14:20
@让你记得我的好
我来尝试回答你:第一个:1,VCC就是你要的MOS的驱动电压,和后面MOS的VGS只有很小的电压差。2,管子的选取依据,速度、电流一个都不能少。Ic的指标,特别是可重复峰值电流的指标,要大于VCC/R?这个值。当然还要注意功耗的问题。3,你理解的没错,只要栅极电压达到VGS就可以了,和电流没有关系。但是因为你给栅极充电的过程中是需要电流的,这个电流的大小直接影响你的栅极电压上升速度,也就是影响你的MOS的开通的速度,进而就是影响你的电源的工作频率,所以,对这个电流还是有要求的。而且,MOS开关速度太慢,会产生很高的开关损耗。4,门极电容就是Ciss,但是实际工作中,Crss也会影响开关速度。具体原因,你可以看水蜘蛛和sometimes大侠的帖子。第二个:我认为你图中有错误。1,C18是隔直电容。防止偏磁。但D的用法很奇怪。无法理解。可能要结合整个电路的原理才能想的明白了。2,R15,R16我认为加了更安全。但Z1,Z2用法有问题。你的两个驱动是反相的,Z1,Z2互相箝位对方的电压,是MOS栅极电压都限制在很低的水平上。Z1、Z2应该是双向TVS才对。第三个:1,各电阻的作用?这个就不说那么细了吧?三极管工作总要提供一些偏置啊、驱动啊,逻辑上也需要有上拉什么的。D1是防止Q1、Q3自锁的。D2是防止Q1、Q3共通的。2,两个图腾为何要反相?这要问你,也许是功能上的需求要反相。为什么用两级,因为要反相,所以要加一级反相。当然,驱动能力也增强了。Q1、Q3的功率不用很大,能有效驱动后面一级就可以了。后一级的驱动就要看负载了。

你好,谢谢你的回答。我还想问你几个问题:

1、图腾柱可以增加驱动能力,我想问下,所谓的增加驱动能力,是在哪一方面增加了?电流?电压??两级图腾柱比一级图腾柱驱动能力强表现在什么地方?电流or电压?在图腾柱中,三极管处于什么状态?放大还是饱和导通?

2、能不能在稍详细一点介绍D1如何防止自锁,以及D2D2是如何防止Q1、Q3共通的?谢谢了

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2010-09-01 14:30
@lgdyl1983
你好,谢谢你的回答。我还想问你几个问题:1、图腾柱可以增加驱动能力,我想问下,所谓的增加驱动能力,是在哪一方面增加了?电流?电压??两级图腾柱比一级图腾柱驱动能力强表现在什么地方?电流or电压?在图腾柱中,三极管处于什么状态?放大还是饱和导通?2、能不能在稍详细一点介绍D1如何防止自锁,以及D2D2是如何防止Q1、Q3共通的?谢谢了

1,驱动能力一般都是指电流。因为驱动电压一般都是12V~18V之间的。是受MOS的栅极耐压限制的。两级比一级强也是表现在驱动电流的能力上。图腾柱中,三级管处于饱和导通。

2,如果没有D1,电流会从VCC->Q1E->Q1C->R3->D2->Q3B->Q3E->GND,流过,结果就是Q1和Q3同时都导通了。电流会和大。而损坏Q1,Q3。我上面说自锁,应该不合适。

如果没有D2,那么在PWM-A的信号处于过渡状态的时候,比如6V,假如VCC是12V,那么,因为输入信号有6V,那么Q3导通。因为输入信号只有6V,所以Q1还无法关断。那么Q1和Q3就共通了。

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fly
12
2010-09-01 16:04
@让你记得我的好
我来尝试回答你:第一个:1,VCC就是你要的MOS的驱动电压,和后面MOS的VGS只有很小的电压差。2,管子的选取依据,速度、电流一个都不能少。Ic的指标,特别是可重复峰值电流的指标,要大于VCC/R?这个值。当然还要注意功耗的问题。3,你理解的没错,只要栅极电压达到VGS就可以了,和电流没有关系。但是因为你给栅极充电的过程中是需要电流的,这个电流的大小直接影响你的栅极电压上升速度,也就是影响你的MOS的开通的速度,进而就是影响你的电源的工作频率,所以,对这个电流还是有要求的。而且,MOS开关速度太慢,会产生很高的开关损耗。4,门极电容就是Ciss,但是实际工作中,Crss也会影响开关速度。具体原因,你可以看水蜘蛛和sometimes大侠的帖子。第二个:我认为你图中有错误。1,C18是隔直电容。防止偏磁。但D的用法很奇怪。无法理解。可能要结合整个电路的原理才能想的明白了。2,R15,R16我认为加了更安全。但Z1,Z2用法有问题。你的两个驱动是反相的,Z1,Z2互相箝位对方的电压,是MOS栅极电压都限制在很低的水平上。Z1、Z2应该是双向TVS才对。第三个:1,各电阻的作用?这个就不说那么细了吧?三极管工作总要提供一些偏置啊、驱动啊,逻辑上也需要有上拉什么的。D1是防止Q1、Q3自锁的。D2是防止Q1、Q3共通的。2,两个图腾为何要反相?这要问你,也许是功能上的需求要反相。为什么用两级,因为要反相,所以要加一级反相。当然,驱动能力也增强了。Q1、Q3的功率不用很大,能有效驱动后面一级就可以了。后一级的驱动就要看负载了。

不错,mark再慢慢看

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cheng111
LV.11
13
2010-09-01 18:53
@fly
不错,mark再慢慢看

让你记得我的好版主,强啊,顶一下....

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2011-04-21 14:26
@让你记得我的好
1,驱动能力一般都是指电流。因为驱动电压一般都是12V~18V之间的。是受MOS的栅极耐压限制的。两级比一级强也是表现在驱动电流的能力上。图腾柱中,三级管处于饱和导通。2,如果没有D1,电流会从VCC->Q1E->Q1C->R3->D2->Q3B->Q3E->GND,流过,结果就是Q1和Q3同时都导通了。电流会和大。而损坏Q1,Q3。我上面说自锁,应该不合适。如果没有D2,那么在PWM-A的信号处于过渡状态的时候,比如6V,假如VCC是12V,那么,因为输入信号有6V,那么Q3导通。因为输入信号只有6V,所以Q1还无法关断。那么Q1和Q3就共通了。

请教一下,图3 (LZ问题3)中Q3 如何导通,Q3的b极有TVS在,何时会有电压?

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ope8363744
LV.2
15
2011-04-21 15:38
@让你记得我的好
1,驱动能力一般都是指电流。因为驱动电压一般都是12V~18V之间的。是受MOS的栅极耐压限制的。两级比一级强也是表现在驱动电流的能力上。图腾柱中,三级管处于饱和导通。2,如果没有D1,电流会从VCC->Q1E->Q1C->R3->D2->Q3B->Q3E->GND,流过,结果就是Q1和Q3同时都导通了。电流会和大。而损坏Q1,Q3。我上面说自锁,应该不合适。如果没有D2,那么在PWM-A的信号处于过渡状态的时候,比如6V,假如VCC是12V,那么,因为输入信号有6V,那么Q3导通。因为输入信号只有6V,所以Q1还无法关断。那么Q1和Q3就共通了。

VCC->Q1E->Q1C->R3->D2->Q3B->Q3E->GND应该是VCC->Q1E->Q1B->R3->D2->Q3B->Q3E->GND吧。

还有我想问下,如果把D1拿掉呢?

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2011-04-21 17:21
@让你记得我的好
我来尝试回答你:第一个:1,VCC就是你要的MOS的驱动电压,和后面MOS的VGS只有很小的电压差。2,管子的选取依据,速度、电流一个都不能少。Ic的指标,特别是可重复峰值电流的指标,要大于VCC/R?这个值。当然还要注意功耗的问题。3,你理解的没错,只要栅极电压达到VGS就可以了,和电流没有关系。但是因为你给栅极充电的过程中是需要电流的,这个电流的大小直接影响你的栅极电压上升速度,也就是影响你的MOS的开通的速度,进而就是影响你的电源的工作频率,所以,对这个电流还是有要求的。而且,MOS开关速度太慢,会产生很高的开关损耗。4,门极电容就是Ciss,但是实际工作中,Crss也会影响开关速度。具体原因,你可以看水蜘蛛和sometimes大侠的帖子。第二个:我认为你图中有错误。1,C18是隔直电容。防止偏磁。但D的用法很奇怪。无法理解。可能要结合整个电路的原理才能想的明白了。2,R15,R16我认为加了更安全。但Z1,Z2用法有问题。你的两个驱动是反相的,Z1,Z2互相箝位对方的电压,是MOS栅极电压都限制在很低的水平上。Z1、Z2应该是双向TVS才对。第三个:1,各电阻的作用?这个就不说那么细了吧?三极管工作总要提供一些偏置啊、驱动啊,逻辑上也需要有上拉什么的。D1是防止Q1、Q3自锁的。D2是防止Q1、Q3共通的。2,两个图腾为何要反相?这要问你,也许是功能上的需求要反相。为什么用两级,因为要反相,所以要加一级反相。当然,驱动能力也增强了。Q1、Q3的功率不用很大,能有效驱动后面一级就可以了。后一级的驱动就要看负载了。

补充一下  能具体解释一下这个图的工作过程么  谢谢!!!!

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zhijian1024
LV.6
17
2011-04-22 11:48
@ope8363744
VCC->Q1E->Q1C->R3->D2->Q3B->Q3E->GND应该是VCC->Q1E->Q1B->R3->D2->Q3B->Q3E->GND吧。还有我想问下,如果把D1拿掉呢?

拿掉D1,就会跟好版所说的Q1、Q3共通了!

D1的作用是防止Q1、Q3共通,D2的作用是让Q3导通拉低驱动输出端的电压。

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2011-04-22 12:31
@让你记得我的好
我来尝试回答你:第一个:1,VCC就是你要的MOS的驱动电压,和后面MOS的VGS只有很小的电压差。2,管子的选取依据,速度、电流一个都不能少。Ic的指标,特别是可重复峰值电流的指标,要大于VCC/R?这个值。当然还要注意功耗的问题。3,你理解的没错,只要栅极电压达到VGS就可以了,和电流没有关系。但是因为你给栅极充电的过程中是需要电流的,这个电流的大小直接影响你的栅极电压上升速度,也就是影响你的MOS的开通的速度,进而就是影响你的电源的工作频率,所以,对这个电流还是有要求的。而且,MOS开关速度太慢,会产生很高的开关损耗。4,门极电容就是Ciss,但是实际工作中,Crss也会影响开关速度。具体原因,你可以看水蜘蛛和sometimes大侠的帖子。第二个:我认为你图中有错误。1,C18是隔直电容。防止偏磁。但D的用法很奇怪。无法理解。可能要结合整个电路的原理才能想的明白了。2,R15,R16我认为加了更安全。但Z1,Z2用法有问题。你的两个驱动是反相的,Z1,Z2互相箝位对方的电压,是MOS栅极电压都限制在很低的水平上。Z1、Z2应该是双向TVS才对。第三个:1,各电阻的作用?这个就不说那么细了吧?三极管工作总要提供一些偏置啊、驱动啊,逻辑上也需要有上拉什么的。D1是防止Q1、Q3自锁的。D2是防止Q1、Q3共通的。2,两个图腾为何要反相?这要问你,也许是功能上的需求要反相。为什么用两级,因为要反相,所以要加一级反相。当然,驱动能力也增强了。Q1、Q3的功率不用很大,能有效驱动后面一级就可以了。后一级的驱动就要看负载了。

好老师,

我认为你的第一个问题回答的不对吧?

因为他没有给出驱动电压,也就是图腾三级管的基极电压。

当驱动电压高于VCC时,VGS才约等于VCC;

当驱动电压低于VCC时,VGS会受驱动电压的限制,即为驱动电压 -0.7V

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zhijian1024
LV.6
19
2011-04-22 14:45
@javike
好老师,我认为你的第一个问题回答的不对吧?因为他没有给出驱动电压,也就是图腾三级管的基极电压。当驱动电压高于VCC时,VGS才约等于VCC;当驱动电压低于VCC时,VGS会受驱动电压的限制,即为驱动电压-0.7V

好版说的没错,上管的输出是射随,不是饱和输出,VGS=Vb-Vbe.

下管没接负压,VGS不会为负压。

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2011-04-22 15:06
@zhijian1024
好版说的没错,上管的输出是射随,不是饱和输出,VGS=Vb-Vbe.下管没接负压,VGS不会为负压。

没看懂你说的什么?

前面说好版对,后面又好像是和我的分析一样。

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2011-04-22 15:55
@javike
好老师,我认为你的第一个问题回答的不对吧?因为他没有给出驱动电压,也就是图腾三级管的基极电压。当驱动电压高于VCC时,VGS才约等于VCC;当驱动电压低于VCC时,VGS会受驱动电压的限制,即为驱动电压-0.7V

嗯,是我回答的不够仔细。谢谢补充。

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zhijian1024
LV.6
22
2011-04-22 17:08
@javike
没看懂你说的什么?[图片]前面说好版对,后面又好像是和我的分析一样。
Sorry!您的思考比我全面多了!
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2011-04-25 11:15
@ope8363744
VCC->Q1E->Q1C->R3->D2->Q3B->Q3E->GND应该是VCC->Q1E->Q1B->R3->D2->Q3B->Q3E->GND吧。还有我想问下,如果把D1拿掉呢?
VCC->Q1E->Q1C->R3->D2->Q3B->Q3E->GND 這可能么?電流會從E-B-B極電阻??
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zhijian1024
LV.6
24
2011-04-25 11:26
@zhanghaipeng
VCC->Q1E->Q1C->R3->D2->Q3B->Q3E->GND這可能么?電流會從E-B-B極電阻??

电路正常时,D2正极对地电压是8.1V;

拿掉D1后,Q1的E极对PWM-A输入端有3.9V电压差,Q1的BE极与Q3的BE极会不会导通?

拿掉D1后的结果是Q1与Q3的BE会同时导通,当然Q1与Q3这时也就是共通了。

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2011-08-20 15:52
@让你记得我的好
嗯,是我回答的不够仔细。谢谢补充。
顶一下。
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jianyedin
LV.9
26
2011-08-20 22:28
@让你记得我的好
嗯,是我回答的不够仔细。谢谢补充。
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bumper_163
LV.7
27
2011-08-21 09:34
@让你记得我的好
1,驱动能力一般都是指电流。因为驱动电压一般都是12V~18V之间的。是受MOS的栅极耐压限制的。两级比一级强也是表现在驱动电流的能力上。图腾柱中,三级管处于饱和导通。2,如果没有D1,电流会从VCC->Q1E->Q1C->R3->D2->Q3B->Q3E->GND,流过,结果就是Q1和Q3同时都导通了。电流会和大。而损坏Q1,Q3。我上面说自锁,应该不合适。如果没有D2,那么在PWM-A的信号处于过渡状态的时候,比如6V,假如VCC是12V,那么,因为输入信号有6V,那么Q3导通。因为输入信号只有6V,所以Q1还无法关断。那么Q1和Q3就共通了。
,不错啊
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2011-08-21 21:14
@让你记得我的好
我来尝试回答你:第一个:1,VCC就是你要的MOS的驱动电压,和后面MOS的VGS只有很小的电压差。2,管子的选取依据,速度、电流一个都不能少。Ic的指标,特别是可重复峰值电流的指标,要大于VCC/R?这个值。当然还要注意功耗的问题。3,你理解的没错,只要栅极电压达到VGS就可以了,和电流没有关系。但是因为你给栅极充电的过程中是需要电流的,这个电流的大小直接影响你的栅极电压上升速度,也就是影响你的MOS的开通的速度,进而就是影响你的电源的工作频率,所以,对这个电流还是有要求的。而且,MOS开关速度太慢,会产生很高的开关损耗。4,门极电容就是Ciss,但是实际工作中,Crss也会影响开关速度。具体原因,你可以看水蜘蛛和sometimes大侠的帖子。第二个:我认为你图中有错误。1,C18是隔直电容。防止偏磁。但D的用法很奇怪。无法理解。可能要结合整个电路的原理才能想的明白了。2,R15,R16我认为加了更安全。但Z1,Z2用法有问题。你的两个驱动是反相的,Z1,Z2互相箝位对方的电压,是MOS栅极电压都限制在很低的水平上。Z1、Z2应该是双向TVS才对。第三个:1,各电阻的作用?这个就不说那么细了吧?三极管工作总要提供一些偏置啊、驱动啊,逻辑上也需要有上拉什么的。D1是防止Q1、Q3自锁的。D2是防止Q1、Q3共通的。2,两个图腾为何要反相?这要问你,也许是功能上的需求要反相。为什么用两级,因为要反相,所以要加一级反相。当然,驱动能力也增强了。Q1、Q3的功率不用很大,能有效驱动后面一级就可以了。后一级的驱动就要看负载了。
如果不要C18,出现偏磁对驱动信号有什么影响
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cheng111
LV.11
29
2011-08-22 10:01
@jianyedin
[图片]
继续飘过
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2011-08-22 13:17
@zhijian1024
电路正常时,D2正极对地电压是8.1V;拿掉D1后,Q1的E极对PWM-A输入端有3.9V电压差,Q1的BE极与Q3的BE极会不会导通?拿掉D1后的结果是Q1与Q3的BE会同时导通,当然Q1与Q3这时也就是共通了。

,顶起~~~

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2011-08-22 15:19
@liuhuaqiang1118
如果不要C18,出现偏磁对驱动信号有什么影响
我也自己顶下
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