圖騰柱電路,圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)分享-KIA MOS管

圖騰柱介紹

圖騰柱就是上下各一個(gè)三極管，上管為NPN，c極(集電極)接正電源，下管為PNP，c極(集電極)接地。兩個(gè)b極(基極)接一起，接輸入，上管和下管的e極(發(fā)射極)接到一起，接輸出，像一個(gè)"圖騰柱"。用同一信號(hào)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)b極。驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高時(shí)，NPN導(dǎo)通;信號(hào)為低時(shí)，PNP導(dǎo)通。利用兩個(gè)晶體管構(gòu)成推挽輸出。 用來(lái)匹配電壓，或者提高IO口的驅(qū)動(dòng)能力。

上下兩個(gè)輸出管，從直流角度看是串聯(lián)，兩管聯(lián)接處為輸出端。上管導(dǎo)通下管截止輸出高電平，下管導(dǎo)通上管截止輸出低電平，如果電路邏輯可以上下兩管均截止則輸出為高阻態(tài)。

在開(kāi)關(guān)電源中，類似的電路常稱為半橋。

電路變種

一種是兩管全用NPN，但是下管通過(guò)一個(gè)反相器接到輸入，也起到同樣作用;

還有一種是下管的e接到地，兩管之間靠一個(gè)穩(wěn)壓管代替負(fù)電源。

門電路的輸出極采用一個(gè)上電阻接一個(gè)NPN型晶體管的集電極，這個(gè)管子的發(fā)射極接下面管子的發(fā)射極同時(shí)輸出;下管的集電極接地。兩管的基極分別接前級(jí)的控制。由于此結(jié)構(gòu)畫出的電路圖有點(diǎn)兒象印第安人的圖騰柱，所以叫圖騰柱式輸出(也叫圖騰式輸出)。

圖騰柱作用

一方面增加了驅(qū)動(dòng)能力，另一方面，當(dāng)PWM的輸出端為低電平的時(shí)候，下管為MOS的結(jié)電容提供放電回路。

圖騰柱電路應(yīng)用注意問(wèn)題

驅(qū)動(dòng)MOS管或IGBT管，某些管子可能需要比較大的驅(qū)動(dòng)電流或者灌電流，這時(shí)候就需要用到圖騰柱電路，在實(shí)際使用中，如果就按照?qǐng)D中所示的電路的話，往往會(huì)因?yàn)樽呔€電感與管子的結(jié)電容引起諧振而帶來(lái)問(wèn)題。可以增加電路圖中的R1與D1加速放電，避免引起共振。

如果設(shè)備抗干擾能力較弱的話，圖騰柱電路很容易受到干擾而產(chǎn)生有誤動(dòng)作。為了提升圖騰柱的抗干擾能力，我們可以將電路改為下圖所示。

圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

圖騰柱型驅(qū)動(dòng)電路的作用在于：提升電流驅(qū)動(dòng)能力，迅速完成對(duì)于門極電荷的充電或者放電的過(guò)程。

當(dāng)某些管子可能需要比較大的驅(qū)動(dòng)電流或者灌電流，這時(shí)候就需要用到圖騰柱電路。

器件作用說(shuō)明：

Qn：N BJT

Qp：P BJT

Qmos：待驅(qū)動(dòng)NMOS

Rb：基極電阻

Cb：加速電容

Rc：集電極電阻

Rg：驅(qū)動(dòng)電阻

原理分析:

左邊一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drv_b（驅(qū)動(dòng)能力很弱）通過(guò)一個(gè)圖騰柱輸出電路，從三極管的發(fā)射極公共端出來(lái)得到驅(qū)動(dòng)能力（帶載能力）大大增強(qiáng)的信號(hào)Drv_g；從能量的角度來(lái)講，弱能量信號(hào)Drv_b通過(guò)Qn和Qp的作用，從Vcc取電（獲取能量），從而變成了攜帶高能量的Drv_g信號(hào)；在這個(gè)能量傳遞的過(guò)程中，Qn和Qp分別交替工作在截至和飽和狀態(tài)；

具體工作過(guò)程（邏輯分析）如下：

以方波為例，1代表高電平，0代表零電平，-1代表負(fù)電平；Vb表示Qn和Qp的公共基極電壓，Vqn_c表示Qn管子的集電極電壓，Vqn_be表示Qn管子基極-發(fā)射極電壓，Vqp_be表示Qp基極-發(fā)射極電壓

當(dāng)輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drv_b=1則Vb=1，Vqn_be=1，由于：Qn兩端有一個(gè)Vcc電壓，即Vqn_ce=1，所以，Qn管飽和導(dǎo)通，Qn管電流主要由集電極流向發(fā)射極，Drv_g=1，這時(shí)MOS管結(jié)電容迅速充電；（Qn管飽和導(dǎo)通，能量由Vcc提供驅(qū)動(dòng)能力大大增強(qiáng)）

當(dāng)輸入電壓為低電平Drv_b=0則Vb=0，Vqp_be=-1，由于MOS管上的結(jié)電容存在電壓，即Vqp_ec=1，所以，Qp管飽和導(dǎo)通，Qp管電流主要由發(fā)射極流向集電極，Drv_g=0;這時(shí)MOS管結(jié)電容迅速放電；（Qp管飽和導(dǎo)通，MOS管放電速度加快）

聯(lián)系方式：鄒先生

聯(lián)系電話：0755-83888366-8022

手機(jī)：18123972950（微信同號(hào)）

QQ：2880195519

聯(lián)系地址：深圳市福田區(qū)金田路3037號(hào)金中環(huán)國(guó)際商務(wù)大廈2109

請(qǐng)搜微信公眾號(hào):“KIA半導(dǎo)體”或掃一掃下圖“關(guān)注”官方微信公眾號(hào)

請(qǐng)“關(guān)注”官方微信公眾號(hào):提供  MOS管  技術(shù)幫助

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站部分文章或圖片來(lái)源其它出處，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除。