图腾柱结构MOSFET驱动电路

再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总 （注：根据davida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https://www.sodocs.net/doc/e018525134.html,/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？

电源电路图详解！ 用电路元件符号表示电路连接的图，叫电路图。电路图是人们为研究、工程规划的需要，用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图，可以得知组件间的工作原理，为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。 电路图是电子工程师必学的基本技能之一，本文集合了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料，为工程师提供最新鲜的电路图参考资料，超全超详细，只能帮你到这了！ 一、稳压电源 1、3～25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V～25V之间任意调节，输出电流大，并采用可调稳压管式电路，从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理：经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极，使调整管导通，在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通，接着V3也导通，这时V1、V2、V3的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。调节RP，可得到平稳的输出电压，R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择：变压器T选用80W～100W，输入AC220V，输出双绕组AC28V。FU1选用1A，FU2选用3A～5A。VD1、VD2选用6A02。RP选用1W左右普通电位器，阻值为250K～330K，C1选用3300μF／35V电解电容，C2、C3选用0.1μF 独石电容，C4选用470μF／35V电解电容。R1选用180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5选用10KΩ、1／8W。V1选用2N3055，V2选用3DG180或2SC3953，

V3选用3CG12或3CG80。 2、10A3～15V稳压可调电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源，下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源，最大电流可达10A，该电路用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，使稳压精度更高，如果没有特殊要求，基本能满足正常维修使用，电路见下图。 其工作原理分两部分，第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路，第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。

给论坛的电子工程师或者想学习电子的朋友分享一个好资料。下文搜罗了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料，为工程师提供最新鲜的电路图参考资料，电子工程师必看、必学，他是电子工程师的智慧背囊。 一、稳压电源 1、3～25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V～25V之间任意调节，输出电流大，并采用可调稳压管式电路，从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理：经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极，使调整管导通，在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通，接着V3也导通，这时V1、V2、 V3的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。调节RP，可得到平稳的输出电压，R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择：变压器T选用80W～100W，输入AC220V，输出双绕组AC28V。FU1选用1A，FU2选用3A～5A。VD1、 VD2选用 6A02。RP选用1W左右普通电位器，阻值为250K～330K，C1选用3300μF／35V电解电容，C2、C3选用0.1μF独石电容，C4选用470μF／35V电解电容。R1选用180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5选用10KΩ、1／8W。V1选用2N3055，V2选用 3DG180或2SC3953，V3选用3CG12或3CG80

2、10A3～15V稳压可调电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源，下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源，最大电流可达10A，该电路用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，使稳压精度更高，如果没有特殊要求，基本能满足正常维修使用，电路见下图。

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）。4）这个时候再考虑的就是你PCB板layout的空间，位置，准备为这个电路花多少钱选器件，用MOS还是BJT，综合考虑，然后就想办法选器件吧，当然还要考虑IC的输出信号和你选的图腾柱器件（MOS或BJT）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PMOS做关断，关断时图腾柱输出会仍有一个等于Vgs电压的电压加在你的负载MOS上，如果这个电压高于你的负载MOS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MOS门槛电压tolerance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，tolerance，温度，cost, PCB空间等等等等，前前后后的一堆问题都得面对，不象写paper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。

图腾柱型驱动增强电路 如图所示即为图腾柱型驱动增 强电路。 图腾柱型驱动电路的作用在 于：提升电流提供能力，迅速完成 对于门极电荷的充电过程，而并不 是提供一个门极电压。所以电容C1 的电压稳态时只会到达V1，因为如 果高于V1的话，Q1的工作状态就是 变化，BE之间没有压降的话Q1就截 止了；同理，当Q2工作时，存在一 个CE导通之后，电压被迅速拉低， 但是由于Q2的工作状态要保持Q2 的BE之间必须有0.7V的压降，所 以等C1的电压到达0.7V以后Q2截止，所以C1的电压范围是0.7V（略低于）-4.3V（略低于）之间。 所以，图腾柱提升驱动能力的关键不是在于多增加级数，例如在同一个电源下面采用多级图腾柱串联，这样做是不能够提高驱动能力的，能做的只是将功率分散开，平分了电流I，用以驱动更大的IGBT或者mos管；要增加驱动能力，关键在于增加供电电源数量，多个电源供电之后电流增大，相当于提高了VDD的电压。 分析： MOS管/IGBT等驱动的原理就是给内部 的电容充电，等效为C1 充电过程：当V1为高电平时，Q1导通； Q2关断；等效电容C1由V1充电（稳态 C1电压和VDD关系不大），当C1电压高 于开关器件阀值时，开关器件导通，一 般IGBT阀值在2V左右。 此时C1充电至（V1-0.7V）（去除Q1一 个二极管压降）。此处为什么C1的稳态 电压不会VDD呢？原因在于Q1的导通 状态需要位置，则Vbe之间必须有压降， 如果C1的电压超过（V1-0.7V）那么Q1 立刻截止，所以 放电过程：当V1为低电平时，Q1关断；Q2由于C1充电至（V1-0.7V），处于高电平，此时V1拉低之后，Q2被导通，C1放电，但是由于Q2要导通的前提是C1-V1>0.7V,所以C1>0.7V时 Q2可以导通，当C1<0.7V时，Q2截止，放电停止 这一步的主要作用是给C1形成一个放电回路，快速释放C1的电荷，防止开关器件的导通电容C1无法放电而一直存在，处于高电平状态，开关器件的工作状态不明确。

电路图详解 一、稳压电源 1、3～25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V～25V之间任意调节，输出电流大，并采用可调稳压管式电路，从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理：经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极，使调整管导通，在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通，接着V3也导通，这时V1、V2、 V3的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。调节RP，可得到平稳的输出电压，R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择：变压器T选用80W～100W，输入AC220V，输出双绕组AC28V。FU1选用1A，FU2选用3A～5A。VD1、VD2选用 6A02。RP选用1W左右普通电位器，阻值为250K～330K，C1选用3300μF／35V电解电容，C2、C3选用0.1μF独石电容，C4选用 470μF／35V电解电容。R1选用180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5选用10KΩ、1／8W。V1选用2N3055，V2选用 3DG180或2SC3953，V3选用3CG12或3CG80。 2、10A3～15V稳压可调电源电路图

无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源，下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源，最大电流可达10A，该电路用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，使稳压精度更高，如果没有特殊要求，基本能满足正常维修使用，电路见下图。 其工作原理分两部分，第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路，第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。 第一路的电路非常简单，由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后，再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的5V1A稳压电源，这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。 第二部分与普通串联型稳压电源基本相同，所不同的是使用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，所以使电路简化，成本降低，而稳压性能却很高。 图中电阻R4，稳压管TL431，电位器R3组成一个连续可调得恒压源，为BG2基极提供基准电压，稳压管TL431的稳压值连续可调，这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压，如果你想把可调电压范围扩大，可以改变R4 和R3的电阻值，当然变压器的次级电压也要提高。 变压器的功率可根据输出电流灵活掌握，次级电压15V左右。桥式整流用的整流管QL 用15－20A硅桥，结构紧凑，中间有固定螺丝，可以直接固定在机壳的铝板上，有利

MOS管电路工作原理详解，MOS管工作原理文章-KIA MOS管 1，MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N 沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管型号和增强型的P沟道MOS管型号，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。至于为什么不使用耗尽型的 MOS管，不建议刨根问底。对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通 电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由 于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但 没有办法避免，后边再详细介绍。在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄 生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载，这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管 只在单个的MOS管中存在，在集成内部通常是没有的。 2，MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适 合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。PMOS的 特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。但是，虽 然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在 高端驱动中，通常还是使用NMOS。 3，MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的会减小导通损耗。现在的小功率MOS 管导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。MOS在导通和截止的时候，一定不是在瞬 间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多， 而且开关频率越快，损失也越大。导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。 缩短开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。

NMOS PMOS管驱动电路图 Vl和Vh分别是低端和高端的电源，两个电压可以是相同的，但是Vl不应该超过Vh。 Q1和Q2组成了一个反置的图腾柱，用来实现隔离，同时确保两只驱动管Q3和Q4不会同时导通。 R2和R3提供了PWM电压基准，通过改变这个基准，可以让电路工作在PWM信号波形比较陡直的位置。 Q3和Q4用来提供驱动电流，由于导通的时候，Q3和Q4相对Vh和GND最低都只有一个Vce的压降，这个压降通常只有0.3V左右，大大低于0.7V的Vce。 R5和R6是反馈电阻，用于对gate电压进行采样，采样后的电压通过Q5对Q1和Q2的基极产生一个强烈的负反馈，从而把gate电压限制在一个有限的数值。这个数值可以通过R5和R6来调节。 最后，R1提供了对Q3和Q4的基极电流限制，R4提供了对MOS管的gate电流限制，也就是Q3和Q4的Ice的限制。必要的时候可以在R4上面并联加速电容。 图1 用于NMOS的驱动电路 这个电路提供了如下的特性： 1，用低端电压和PWM驱动高端MOS管。 2，用小幅度的PWM信号驱动高gate电压需求的MOS管。 3，gate电压的峰值限制 4，输入和输出的电流限制 5，通过使用合适的电阻，可以达到很低的功耗。 6，PWM信号反相。NMOS并不需要这个特性，可以通过前置一个反相器来解决。

在设计便携式设备和无线产品时，提高产品性能、延长电池工作时间是设计人员需要面对的两个问题。DC-DC转换器具有效率高、输出电流大、静态电流小等优点，非常适用于为便携式设备供电。目前DC-DC转换器设计技术发展主要趋势有：（1）高频化技术：随着开关频率的提高，开关变换器的体积也随之减小，功率密度也得到大幅提升，动态响应得到改善。小功率DC-DC转换器的开关频率将上升到兆赫级。（2）低输出电压技术：随着半导体制造技术的不断发展，微处理器和便携式电子设备的工作电压越来越低，这就要求未来的DC-DC变换器能够提供低输出电压以适应微处理器和便携式电子设备的要求。 这些技术的发展对电源芯片电路的设计提出了更高的要求。首先，随着开关频率的不断提高，对于开关元件的性能提出了很高的要求，同时必须具有相应的开关元件驱动电路以保证开关元件在高达兆赫级的开关频率下正常工作。其次，对于电池供电的便携式电子设备来说，电路的工作电压低（以锂电池为例，工作电压2.5～3.6V），因此，电源芯片的工作电压较低。 MOS管具有很低的导通电阻，消耗能量较低，在目前流行的高效DC－DC芯片中多采用MOS管作为功率开关。但是由于MOS管的寄生电容大，一般情况下NMOS开关管的栅极电容高达几十皮法。这对于设计高工作频率DC－DC转换器开关管驱动电路的设计提出了更高的要求。 在低电压ULSI设计中有多种CMOS、BiCMOS采用自举升压结构的逻辑电路和作为大容性负载的驱动电路。这些电路能够在低于1V电压供电条件下正常工作，并且能够在负载电容1～2pF的条件下工作频率能够达到几十兆甚至上百兆赫兹。本文正是采用了自举升压电路，设计了一种具有大负载电容驱动能力的，适合于低电压、高开关频率升压型DC－DC 转换器的驱动电路。电路基于Samsung AHP615 BiCMOS工艺设计并经过Hspice仿真验证，在供电电压1.5V ，负载电容为60pF时，工作频率能够达到5MHz以上。

电调常见的烧毁问题，可通过更换烧坏的ＭＯＳ管来解决，如未买到相应电流的，可用更多大额定电流的代替。注意，焊接ＭＯＳ管应防止静电。 TO-220 TO-252 TO-3

附SO-8（贴片８脚）封装ＭＯＳ管IRF7805Z的引脚图。 上图中有小圆点的为１脚 注：下表按电流降序排列（如有未列出的，可回帖，我尽量补充） 封装形式极性型号电流(A)耐压(V)导通电阻(mΩ) SO-8N型SI43362230 4.2 SO-8N型IRF78312130 3.6

SO-8N型IRF78221830 SO-8N型IRF78361730 5.7 SO-8N型IRF81131730 5.6 SO-8N型SI440417308 SO-8N型FDS668816306 SO-8N型IRF7805Z1630 6.8 SO-8N型IRF747714308.5 SO-8N型IRF872114308.5 SO-8N型IRF78051330 SO-8N型IRF7805Q133011 SO-8N型IRF7413123018 SO-8N型TPC800312306 SO-8N型IRF7477113020 SO-8N型IRF7811113012 SO-8N型IRF7466103015 SO-8N型SI4410103014 SO-8N型SI4420103010 SO-8N型A27009307.3 SO-8N型IRF78078.330 SO-8N型SI48127.33028 SO-8N型SI9410 6.93050 SO-8N型IRF731363029 SO-8P型SI440517307.5 SO-8P型STM4439A143018 SO-8P型FDS667913309 SO-8P型SI441113308 SO-8P型SI446312.32016 SO-8P型SI44071230 SO-8P型IRF7424113013.5 SO-8P型IRF7416103020 SO-8P型IRF7416Q103020 SO-8P型SI442593019 SO-8P型IRF74248.83022 SO-8P型SI443583020 SO-8P型SI4435DY83020 SO-8P型A271673011.3 SO-8P型IRF7406 5.83045 SO-8P型SI9435 5.33050 SO-8P型IRF7205 4.63070 TO-252N型FDD668884305 TO-3N型IRF1504010055 TO-220N型IRF370321030 2.8

MOS管驱动电路综述连载（一） 时间：2009-07-06 8756次阅读【网友评论2条我要评论】收藏 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS 的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。 1、MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P 沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。 2、MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。 NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。 3、MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。 MOS在导通和截止的时候，一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越快，损失也越大。

引言 电力电子装置的大量频繁使用给电网造成了很严重的谐波污染，因此必须引入功率因数校正（PFC）电路，使其输入电流谐波满足现有的谐波要求。在小功率应用中，工作于临界连续电流模式下的传统BoostPFC 拓扑[1~2]，因其结构简单，稳定性好，开关应力小得到了广泛的应用。 随着对转换效率的要求提高，由传统BoostPFC拓扑衍生而来的无桥Boost拓扑逐渐成为研究的热点。它略掉了BoostPFC前端的整流桥，减少了一个二极管的通态损耗，提高了效率。但其相对严重的EMI[3]效果是阻碍其广泛应用的很大因素。 针对这种情况，人们提出了另外一种拓扑：Totem-PoleBoostPFC拓扑。但其传统控制较为复杂而且不可利用现有的传统BoostPFC控制芯片。本文主要研究Totem-PoleBoostPFC拓扑，从其原理入手，分析其优缺点，提出一种相对简单的控制方案。 图1 Totem-PoleBoost拓扑 Totem-PoleBoost的主电路如图1所示，可以看出其元器件数目上与BridgelessBoost完全相同，理论 上同样能够得到较高的效率。 分析这个拓扑可以看出，在电源输入电压的正半周，电感电流为二极管D2截止，D1导通，可以分为两个模态，如图2所示。开关管S2的体二极管构成导通给负载供电，电感储能减少，开通S1时，S2的体二极管截止，电感储能增加。于是开关管S1和S2的体二极管构成BoostPFC结构。

图2 输入电压为正时的两种工作模态 同样的，在电源的负半周，电感电流为负，D2导通，如图3示。开关管S2和S1的体二极管构成BoostPFC 结构。 图3 输入电压为负时的两种工作模态 综合电源正负极性下的各种模态，两只开关管在输入电压极性变化时互换了其功能。例如，电压过零变为负时，S1由开通为电感储能转变为其体二极管导通为负载供电，而S2的功能变化正好相反。所以两只开关管的功能是互补的，并随极性变化而互换。 两只开关管的体二极管起到了与传统BoostPFC中快恢复二极管相似的作用。但是开关管体二极管的反向恢复时间目前最快也只能达到100n相比于快恢复二极管的几十甚至十几ns，差距十分明显。因此，假如此电路用于连续电流模式，其反向恢复损耗将会非常严重，效率的提高也必然有限。而假如工作于临界电流模式下，由于其没有反向恢复问题，故而能发挥该拓扑的最大优势。 控制策略 1.主电路拓扑 研究此拓扑的文献多采用滞环控制的策略[4~6]。针对此拓扑，滞环控制存在稳定性不高，不能工作于临界电流模式下，频率受滞环宽度限制，不能利用现有高效PFC芯片等诸多问题。 为克服上述滞环控制的缺点，图4给出一种利用现有的传统临界电流PFC控制芯片来实现Totem-PoleBoost拓扑的控制电路。

几种主流MOSFET驱动电路的分析 来源：电子设计信息网作者：佚名2015年04月01日 09:44 [导读]本文介绍并讨论分析一下作者在研制开关电源中使用的几种结构简单可行的MOSFET管驱动电路。 关键词：驱动电路开关电源MOSFET 开关电源由于体积小、重量轻、效率高等优点，应用已越来越普及。MOSFET由于开关速度快、易并联、所需驱动功率低等优点已成为开关电源最常用的功率开关器件之一。而驱动电路的好坏直接影响开关电源工作的可靠性及性能指标。一个好的MOSFET驱动电路的要求是： （1）开关管开通瞬时，驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值，保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡; （2）开关管导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定使可靠导通; （3）关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放，保证开关管能快速关断; （4）关断期间驱动电路最好能提供一定的负电压避免受到干扰产生误导通; （5）另外要求驱动电路结构简单可靠，损耗小，最好有隔离。 本文介绍并讨论分析一下作者在研制开关电源中使用的几种结构简单可行的MOSFET管驱动电路。 几种MOSFET驱动电路介绍及分析 不隔离的互补驱动电路 图1（a）为常用的小功率驱动电路，简单可靠成本低。适用于不要求隔离的小功率开关设备。图1（b）所示驱动电路开关速度很快，驱动能力强，为防止俩个 MOSFET管直通，通常串接一个0.5～1Ω小电阻用于限流，该电路适用于不要求隔离的中功率开关设备。这两种电路结构特简单。

功率MOSFET属于电压型控制器件，只要栅极和源极之间施加的电压超过其阈值电压就会导通。由于MOSFET存在结电容，关断时其漏源两端电压的突然上升将会通过结电容在栅源两端产生干扰电压。常用的互补驱动电路的关断回路阻抗小，关断速度较快，但它不能提供负压，故其抗干扰性较差。为了提高电路的抗干扰性，可在此种驱动电路的基础上增加一级由V1、V2、R组成的电路，产生一个负压，电路原理图如图2（a）所示。 当V1导通时，V2关断，两个MOSFET中的上管的栅、源极放电，下管的栅、源极充电，即上管关断、下管导通，则被驱动的功率管关断;反之V1关断时，V2导通，上管导通，下管关断，使驱动的管子导通。因为上下两个管子的栅、源极通过不同的回路弃、放电，包含有V2的回路由于V2会不断退出饱和直至关断，所以对于S1而言导通比关断要慢，对于S2而言导通比关断要快，所以两管发热程度也不完全一样，S1比S2发热要严重。 该驱动电路的缺点是需要双电源，且由于R的取值不能过大，否则会使V1深度饱和，影响关断速度，所以R上会有一定的损耗。 还有一种与其相类似的电路如图2（b）所示，改进之处在于它只需要单电源。其产生的负压由5.2V的稳压管提供。同时PNP管换成NPN管。在该电路中的两个MOSFET中，上管的发热情况要比下管较轻，其工作原理同上面分析的驱动电路，故不再赘述。 隔离的驱动电路

详细讲解MOSFET管驱动电路 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。 下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。 1，MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。 2，MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。 NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V 就可以了。 PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。 3，MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。 MOS在导通和截止的时候，一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越快，损失也越大。 导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。缩短开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。 4，MOS管驱动 跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。 在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。 第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMOS，导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压（VCC）相同，所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵，要注意的是应该选择合适的外接电容，以得到足够的短路电流去驱动MOS管。 上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压，设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高，导通速度越快，导通电阻也越小。现在也有导通电压更小的MOS管用在不同的领域里，但在12V汽车电子系统里，一般4V导通就够用了。 MOS管的驱动电路及其损失，可以参考Microchip公司的AN799 Matching MOSFET Drivers to MOSFETs。讲述得很详细，所以不打算多写了。 5，MOS管应用电路

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/e018525134.html, 基于GaN器件的图腾柱无桥Boost PFC电路的研究 作者：黄立张浩然 来源：《电子技术与软件工程》2018年第02期 摘要氮化镓技术鉴于其优良的开关特性和持续提升的品质，近年来在电力转换应用方面慢慢得到了重视。本文根据电流连续传导模式的图腾柱无桥PFC拓扑的特点，将氮化镓器件 应用于电路中以提高功率因素。利用Simulink软件对电路进行了仿真和分析，结果表明平均电流控制的无桥PFC达到了提高功率因素的目的。 【关键词】氮化镓 PFC Simulink 电力电子设备在电力系统和日常生活中的广泛使用，带来了便捷的同时也伴随着谐波污染问题。谐波污染不仅会导致输入的电流波形和电压波形不一致，而且能够产生严重的畸变。由于电压与电流波形的频率和相位不一致，会严重影响电网电能的质量，导致输入功率因数降低。同时，谐波还会对电气装置造成干扰，导致仪器仪表和系统装置产生误计量或误操作。为了提高电网供电质量，抑制谐波污染，功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）已经成为电力电子行业中的热点。 提高功率因数校正变换器的效率与功率密度是有效途径之一，基于硅（Si）器件的Boost PFC变换器已经被广泛研究。由于Si器件性能已经被发掘接近极限，基于其的变换器特性也 很难再提高。近年来，新宽禁带半导体氮化镓（GaN）的出现，由于其优越的材料属性，使GaN开关器件具有开关速度快、导通电阻低等优点。GaN器件的逐渐普及为变换器性能提高 到一个新的等级提供了可能。 1 图腾柱无桥Boost PFC电路 如图1所示，分析电路结构可以发现，在输入电压的每半个周期内，都只有两个半导体器件处于工作状态，所以该拓扑具有开关损耗小和效率高的优点。并且在电路的工作过程中，输入端通过二极管D1或D2与输出端相连，所以输出不受开关频率的影响，共模干扰较小。此外，该拓扑主回路结构简单、器件利用率高。但图腾柱无桥升压PFC电路的两只开关管即S3和S4中的体二极管，与传统升压PFC中快速恢复二极管起着类似的作用，因此该电路一般用在断续导通模式（Discontinuous Conduction Mode，DCM）和临界导通模式（Critical Conduction Mode，CRM）下。如果电路工作于电流连续导通模式（Continuous Conduction Mode，CCM），基于目前常用的有源开关器件的体二极管反向恢复时间，大大超过独立快速恢复二极管的恢复时间，会导致其产生相当严重的反向恢复损耗，效率提高的可能性也极为有限。

电源电路图详解 Final approval draft on November 22, 2020

电源电路图详解！ 用电路元件符号表示电路连接的图，叫电路图。电路图是人们为研究、工程规划的需要，用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图，可以得知组件间的工作原理，为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。 电路图是电子工程师必学的基本技能之一，本文集合了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料，为工程师提供最新鲜的电路图参考资料，超全超详细，只能帮你到这了！ 一、稳压电源 1、3～25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在～25V之间任意调节，输出电流大，并采用可调稳压管式电路，从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理：经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极，使调整管导通，在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通，接着V3也导通，这时V1、V2、 V3的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。调节RP，可得到平稳的输出电压，R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择：变压器T选用80W～100W，输入AC220V，输出双绕组AC28V。FU1选用1A，FU2选用3A～5A。VD1、VD2选用 6A02。RP选用1W左右普通电位器，阻值为250K～330K，C1选用3300μF／35V电解电容，C2、C3选用μF独石电容，C4选用 470μF／35V电解电容。R1选用180～220Ω/～1W，R2、R4、R5选用10KΩ、1／8W。V1选用2N3055，V2选用 3DG180或2SC3953，V3选用3CG12或 3CG80。 2、10A3～15V稳压可调电源电路图

详细讲解MOSFET管驱动电路 作者：来源：电源网 关键字：MOSFET结构开关驱动电路 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。 下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。包括MOS 管的介绍，特性，驱动以及应用电路。 1，MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。 2，MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。 NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。但是，虽然P MOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。