H橋驅(qū)動(dòng)電路中的自舉電容分析

我想利用 H 橋驅(qū)動(dòng)電路中的 MOS 和 MOSDriver 電路來(lái)分析一下自舉電容的工作原理和過(guò)程，因?yàn)槭褂?H 橋電路推動(dòng)感性負(fù)載時(shí)，和 DCDC芯片推動(dòng)儲(chǔ)能電感降壓時(shí)的工作原理基本上是相同的。

首先，上下橋的兩個(gè) MOS 管不可以同時(shí)導(dǎo)通，那么在下管導(dǎo)通的時(shí)候，上圖中紅色箭頭標(biāo)注的是自舉電容的充電回路。在這個(gè)階段，自舉電容的 AB兩端被充電為 12V。下一個(gè)階段，下管關(guān)閉，此時(shí)上管 Q1 的 S 極處于浮動(dòng)狀態(tài)，IR2014 內(nèi)部將 VB 引腳鏈接到 HO 引腳即可在 Q1 的 GS兩極并聯(lián)上充滿電的自舉電容，因此 Vgs = 12V，使得 Q1 導(dǎo)通。如此循環(huán)，上管關(guān)閉后，下管打開，再繼續(xù)為自舉電容充電，為下一次上管打開做準(zhǔn)備。

同步 DCDC 電路中的自舉電容

同步 DC-DC 芯片中的自舉電容的原理與上文中提到的 H橋驅(qū)動(dòng)非常相似，我們看一下同步DC-DC 芯片的內(nèi)部框圖來(lái)看一下自舉回路。

框圖中，兩個(gè)綠色圓圈的 VCC 是 DC-DC 芯片內(nèi)部穩(wěn)壓出來(lái)的一個(gè)可以驅(qū)動(dòng) MOS開啟的電壓，也可以供芯片內(nèi)部其他邏輯電路使用，這里你可以理解為上一章節(jié)中 IR2014 的輸入電壓 12V。然后就跟 H 橋電路中的邏輯一樣，當(dāng)?shù)瓦?MOS管通過(guò) LS Driver （這里可以直接用 VCC 驅(qū)動(dòng)，因?yàn)槭堑瓦叺?NMOS）導(dǎo)通時(shí)，自舉電容的回路通過(guò)紅色箭頭的回路進(jìn)行充電，將自舉電容兩端電壓 V+和V-之間充到 VCC 的電壓。此時(shí)，buck 電路處于續(xù)流狀態(tài)，因此綠色箭頭表示的是電源輸出與負(fù)載回路的續(xù)流回路。

當(dāng)續(xù)流完畢，低邊 NMOS 將被關(guān)閉，高邊 NMOS 將由 HS Driver 選擇將 C1 電容直接并接在高邊 NMOS 的 GS 兩端，高邊NMOS 打開為電感補(bǔ)充能量。如果 DC-DC 中的高邊 NMOS 換成一個(gè) PMOS
的話，我們就沒有必要大費(fèi)周折的去給一個(gè)電容充電了，直接給一個(gè)比系統(tǒng)輸入電壓 VIN 低一些電壓就可以打開高邊的 PMOS 了。