[電源系列]二、低成本MOS快速關斷電路原理分析
MOS的減速加速電路設計
分享一個微碧在網上看到的電路情況
加速電路1
PMOS關斷時間較長。
當用100kHz的頻率驅動PMOS時,PMOS G極的電壓信號并不是一個脈沖波,PMOS一直處于線性放大的狀態,并且無法關斷。
因此需要電路來快速釋放G、S間電容的電壓來加速關斷PMOS:
當V4輸出高電平,M1導通,R1和R2分壓V3,R8電壓加D2壓降等于R1電壓,R8電壓即為PMOS的VGS,PMOS導通。
當V4輸出低電平,M1關閉,PMOS的S極電壓高于G極,VGS=R1電壓+Q1的Vbe,因此Q1導通,VGS電壓通過Q1快速釋放。
通過上面電路PMOS關斷延時沒有了,但開通速度還是很慢。引入圖騰柱驅動:
當V4輸出高電平,M1導通,V3通過R8、Q2的eb、R2到地,因此Q2導通,PMOS的G極接到地,VGS快速充電,最終電壓為R1和R2分壓V3時R1的電壓。
如果是高低電平直接驅動的:
左圖在控制端從高電平往低電平切換時,Vbe<0,Q1關斷,放電電流從二極管D流出,Q2開啟;右圖在控制端從低電平往高電平切換時,G極電平不會瞬間變化,此時Vbe>0.7V,Q1導通,Q1快速將電荷從G極灌入,使G極電平快速上升,達到Q2快速關斷的目的。
加速電路3
當PWM輸入為高時:
三極管Q6導通,電流通過R14、R18、Q6到GND,V1接近約0.3V,V2為R14、R18的分壓。V2通過D2、R17給電容充電,充電完成后電容上的壓降約為R18上的電壓減去D2壓降。Q5的Vbe電壓為D2上的電壓,Q5截止。
當PWM輸入為低時:
三極管Q6截止,由于MOS VGS上由于結電容的存在導致MOS無法快速關斷,V1、V2電壓相等,V1電壓抬升,由于電容上的電壓不能突變,D2截止,所以電容上電壓通過R17、Q5、R18放電,Q5導通,電壓為Q5導通電壓,這樣就實現了MOS的快速關斷。