簡單的柵極驅(qū)動電路設(shè)計,我們會使用NMOS來作防反電路,原因是成本較低。
PMOS一般會放置在電路的高邊,NMOS則是在低邊放置。兩者的功能類似。不過,NMOS的防反結(jié)構(gòu),它的電源地和負載地是分開的,而這種結(jié)構(gòu)在汽車電子產(chǎn)品設(shè)計中很少使用。
這是因為低邊開關(guān)存在一定的局限性,會有接地不良的隱患,功率上還是提倡使用高邊開關(guān)。
傳統(tǒng)的NMOS防反保護
那我們加入驅(qū)動IC呢?
采用NMOS和升降壓驅(qū)動IC設(shè)計防反保護電路時,NMOS則需要放置高邊,而驅(qū)動IC也從高邊進行取電。
優(yōu)化后的NMOS和驅(qū)動IC電路
這時會產(chǎn)生一個大于輸入電壓(VIN)的內(nèi)部電壓,給NMOS提供(VGS)驅(qū)動供電。
使用驅(qū)動IC可以采取升降壓(Buck-Boost)方案。
利用升降壓拓撲有兩個優(yōu)勢:一個是提供更大的驅(qū)動電流能力。
當(dāng)輸入電壓疊加到100kHz,峰值為2V時,輸入電壓和源極電壓一致,系統(tǒng)電壓與漏極電壓一致。
當(dāng)源極電壓低于漏極電壓時,輸入電壓(VIN)會低于系統(tǒng)電壓,MOS管驅(qū)動關(guān)斷,體二極體提供了防反保護功能,防止了電容電流回流。
如果源極電壓超過漏極電壓,輸入電壓超過系統(tǒng)電壓,MOS管驅(qū)動導(dǎo)通,可以避免體二極體導(dǎo)通影響電路效率。
第二個優(yōu)勢是提升EMC性能。
通過采用固定的峰值電流控制,較小負載可以對應(yīng)較低的fSW,而負載越輕,開關(guān)頻率越低。再者,MOS管是電壓型器件,電流消耗比較小,開關(guān)頻率也比較低,幾乎不存在EMI問題。
除了上述的兩個優(yōu)勢:提供更大的驅(qū)動電流能力和提升EMC性能。此外,它還具備管壓降小,損耗和溫升低的優(yōu)勢。
因此,在一些簡單的驅(qū)動電路設(shè)計中,采用NMOS進行防反接,性價比會比較高。
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原文標題:講完P(guān)MOS,這次來看看NMOS的防反保護電路有什么不同?
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