分析mos管隔離驅動(dòng)電路圖文及應用-很實(shí)用-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2018-09-20
mos管隔離驅動(dòng)電路，如果驅動(dòng)高壓MOS管，我們需要采用變壓器驅動(dòng)的方式和集成的高邊開(kāi)關(guān)。這兩個(gè)解決方案都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，適合不同的應用。集成高邊驅動(dòng)器方案很方便，優(yōu)點(diǎn)是電路板面積較小，缺點(diǎn)是有很大的導通和關(guān)斷延遲。變壓器耦合解決方案的優(yōu)點(diǎn)是延遲非常低，可以在很高的壓差下工作。常它需要更多，缺點(diǎn)是需要很多的元件并且對變壓器的運行有比較深入的認識。變壓器常見(jiàn)問(wèn)題和與MOS管驅動(dòng)相關(guān)的問(wèn)題：
變壓器有兩個(gè)繞組，初級繞組和次級繞組實(shí)現了隔離，初級和次級的匝數比變化實(shí)現了電壓縮放，對于我們的設計一般不太需要調整電壓，隔離卻是我們最注重的。理想情況下，變壓器是不儲存能量的（反激“變壓器”其實(shí)是耦合電感）。不過(guò)實(shí)際上變壓器還是儲存了少量能量在線(xiàn)圈和磁芯的氣隙形成的磁場(chǎng)區域，這種能量表現為漏感和磁化電感。對于功率變壓器來(lái)說(shuō)，減少漏感可以減少能量損耗，以提高效率。MOS管驅動(dòng)器變壓器的平均功率很小，但是在開(kāi)通和關(guān)閉的時(shí)候傳遞了很高的電流，為了減少延遲保持漏感較低仍然是必須的。
法拉第定律規定，變壓器繞組的平均功率必須為零。即使是很小的直流分量可能會(huì )剩磁，最終導致磁芯飽和。這條規則對于單端信號控制的變壓器耦合電路的設計有著(zhù)重大影響。磁芯飽和限制了我們繞組的伏秒數。我們設計變壓器必須考慮最壞情況和瞬時(shí)的最大的伏秒數。（在運行狀態(tài)下，最壞情況和瞬時(shí)的，最大占空比和最大電壓輸入同時(shí)發(fā)生的情況），唯一我們確定的是變壓器有一個(gè)穩定的電源電壓。
對于單端應用的功率變壓器來(lái)說(shuō)，很大一部分開(kāi)關(guān)周期需要保留來(lái)保證磁芯的正確復位（正激變換器）。復位時(shí)間大小限制電路運行的占空比。不過(guò)由于采用交流耦合實(shí)現了雙向磁化，即使對于單端MOS管驅動(dòng)變壓器也不是問(wèn)題。
隔直電容必須在源邊電路，起到的作用是提供重啟電壓，如果沒(méi)有該電容，變壓器的磁化電壓和占空比相關(guān)，變壓器磁性可能飽和。
MOS管最顯著(zhù)的特性是開(kāi)關(guān)特性好，所以被廣泛應用于需要電子開(kāi)關(guān)的電路中，常見(jiàn)的如開(kāi)關(guān)電源和馬達驅動(dòng)電路，也有照明調光?，F在的MOS驅動(dòng)，有幾個(gè)特別的需求：
1.低壓應用
當使用5V電源，這時(shí)候如果使用傳統的圖騰柱結構，由于三極管的be只有0.7V左右的壓降，導致實(shí)際最終加載gate上的電壓只有4.3V，這時(shí)候，我們選用標稱(chēng)gate電壓4.5V的MOS管就存在一定的風(fēng)險。同樣的問(wèn)題也發(fā)生在使用3V或者其他低壓電源的場(chǎng)合。
2.寬電壓應用
輸入電壓并不是一個(gè)固定值，它會(huì )隨著(zhù)時(shí)間或者其他因素而變動(dòng)。這個(gè)變動(dòng)導致PWM電路提供給MOS管的驅動(dòng)電壓是不穩定的。為了讓MOS管在高gate電壓下安全，很多MOS管內置了穩壓管強行限制gate電壓的幅值。在這種情況下，當提供的驅動(dòng)電壓超過(guò)穩壓管的電壓，就會(huì )引起較大的靜態(tài)功耗。同時(shí)，如果簡(jiǎn)單的用電阻分壓的原理降低gate電壓，就會(huì )出現輸入電壓比較高的時(shí)候MOS管工作良好，而輸入電壓降低的時(shí)候gate電壓不足，引起導通不夠徹底，從而增加功耗。
3.雙電壓應用
在一些控制電路中，邏輯部分使用典型的5V或3.3V數字電壓，而功率部分使用12V甚至更高的電壓。兩個(gè)電壓采用共地方式連接。
這就提出一個(gè)要求，需要使用一個(gè)電路，讓低壓側能夠有效的控制高壓側的MOS管，同時(shí)高壓側的MOS管也同樣會(huì )面對1和2提到的問(wèn)題。
在這三種情況下，圖騰柱結構無(wú)法滿(mǎn)足輸出需求，而很多現成的MOS驅動(dòng)IC，似乎也沒(méi)有包含gate電壓限制的結構。
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