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图腾柱(Totem Pole)输出电路ATE33035(MC33035)

图腾柱(Totem Pole)输出电路ATE33035(MC33035)

丹东奥拓电子有限公司 201505 ATE/QB 01.06-2015 共1页 第1页 技术交流

ATE33035(替代MC33035)的下部功率输出采用图腾柱电路结构

由于此结构画出的电路图有点儿像印第安人的图腾柱,所以叫图腾柱式输出。就是上下各有一个晶体管,上管为NPN ,集电极c 接正电源,下管为PNP ,c 极接负电源,注意是负电源而不是地。两管的b 极接到一起,接前级输入,上管和下管的e 接到一起,接驱动输出。从直流角度看就是上下两个输出管是串联的,两管连接处分别为输入和输出端。上管导通、下管截止输出高电平,下管导通、上管截止输出低电平。如果上下两管均截止,电路逻辑可以视为高阻态。在开关电源中,类似的电路常称为“半桥”。

该电路用来匹配电压,或者增加IO 口的驱动能力。向上向下的推动和下拉力量很强,速度很快。另一方面,当PWM 的输出端为低电平的时候,下管可以为MOS 的结电容提供放电回路。

图腾柱(Totem Pole )输出电路

Altium designer元件对照

Altium designer中常用库及部分元件名中英文1 原理图常用库文件: Miscellaneous Devices.ddb Dallas Microprocessor.ddb Intel Databooks.ddb Protel DOS Schematic Libraries.ddb PCB元件常用库: Advpcb.ddb General IC.ddb Miscellaneous.ddb 部分分立元件库元件名称及中英对照AND 与门 ANTENNA 天线 BATTERY 直流电源 BELL 铃,钟 BVC 同轴电缆接插件 BRIDEG 1 整流桥(二极管) BRIDEG 2 整流桥(集成块) BUFFER 缓冲器 BUZZER 蜂鸣器 CAP 电容 CAPACITOR 电容 CAPACITOR POL 有极性电容CAPVAR 可调电容

CIRCUIT BREAKER 熔断丝 COAX 同轴电缆 CON 插口 CRYSTAL 晶体整荡器 DB 并行插口 DIODE 二极管 DIODE SCHOTTKY 稳压二极管DIODE VARACTOR 变容二极管DPY_3-SEG 3段LED DPY_7-SEG 7段LED DPY_7-SEG_DP 7段LED(带小数点) ELECTRO 电解电容 FUSE 熔断器 INDUCTOR 电感 INDUCTOR IRON 带铁芯电感INDUCTOR3 可调电感 JFET N N沟道场效应管 JFET P P沟道场效应管 LAMP 灯泡 LAMP NEDN 起辉器 LED 发光二极管 METER 仪表

MICROPHONE 麦克风MOSFET MOS管 MOTOR AC 交流电机 MOTOR SERVO 伺服电机NAND 与非门 NOR 或非门 NOT 非门 NPN NPN三极管 NPN-PHOTO 感光三极管OPAMP 运放 OR 或门 PHOTO 感光二极管 PNP 三极管 NPN DAR NPN三极管 PNP DAR PNP三极管 POT 滑线变阻器 PELAY-DPDT 双刀双掷继电器RES1.2 电阻 RES3.4 可变电阻 RESISTOR BRIDGE ? 桥式电阻RESPACK ? 电阻 SCR 晶闸管

图腾柱电路解析整理

再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总 (注:根据davida的建议,觉得还是把这个三个帖子综合起来跟方便大家探讨。) 一、驱动电路之一 由于本人最近接触才saber,仿真能力有限,本想仿真,但实在是由于有关saber的基础东西还很多不会呢,所以只能请教大家了 1、问: (1)在下面电路中,VCC的选择和哪些因素有关系?VCC和后级的mos管的Vgs电压相等吗? (2) NPN、PNP管子的选取的依据?三极管的电流Ic要满足什么样的条件才能驱动后端的mos?在下帖https://www.wendangku.net/doc/9813866651.html,/bbs/2169.html 15楼胡庄主曾提到“ 1)首先要确定的是你需要多少的驱动能力?要驱动的负载(一般可认为是功率管)有多少?以MOSFET为例,驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电,这就要考虑你有几个MOS并联,门级电容有多大?MOS的Rg 有多大,加上驱动回路寄生电感等,其实就是一个LRC串联回路。

2)驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt,MOS的门级电容先确定,再来考虑你准备要几V的门级电压,然后就是这个电压建立和消除的时间,也就牵涉到MOS的开通关断速度,这会直接影响到功率管的损耗及其它问题,如应力等。这几个想好了,所要的驱动电流也就出来了。 3)得到这个所要的驱动电流,再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等,也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流(注意这是个脉冲电流)。” 针对上边的内容我有些疑问: 1、MOS属于单级型电压驱动器件,是栅极电压来控制漏极电流的,如果从表面理解的话,是不是只要保证栅极的电压达到Vgs就可以?和电流没有关系?? 2、MOS管的门极电容是怎么确定的?是下图这些参数吗? 二、驱动电路之二 问:1、图中的C18的作用?二极管D是否有必要加?要加的话,起作用? 2、R15、R16加与不加?

推挽式输出和漏极式输出

单片机学习之推挽输出与漏极开路输出方式 push- pull输出就是一般所说的推挽输出,在cmos电路里面应该较cmos输出更合适,因为在cmos里面的push-pull输出能力不可能做得双极那么大。输出能力看ic内部输出极n管p管的面积。和开漏输出相比,push-pull的高低电平由ic的电源低定,不能简单的做逻辑操作等。push-pull是现在cmos电路里面用得最多的输出级设计方式。 一.什么是oc、od 集电极开路门(集电极开路oc 或源极开路od) open-drain是漏极开路输出的意思,相当于集电极开路(open-collector)输出,即ttl中的集电极开路(oc)输出。一般用于线或、线与,也有的用于电流驱动。 open-drain是对mos管而言,open-collector是对双极型管而言,在用法上没啥区别。 开漏形式的电路有以下几个特点: 1.利用外部电路的驱动能力,减少ic内部的驱动。或驱动比芯片电源电压高的负载. 2. 可以将多个开漏输出的pin,连接到一条线上。通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系。这也是i2c,smbus等总线判断总线占用状态的原理。如果作为图腾输出必须接上拉电阻。接容性负载时,下降延是芯片内的晶体管,是有源驱动,速度较快;上升延是无源的外接电阻,速度慢。如果要求速度高电阻选择要小,功耗会大。所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。 3.可以利用改变上拉电源的电压,改变传输电平。例如加上上拉电阻就可以提供ttl/cmos电平输出等。 4.开漏pin不连接外部的上拉电阻,则只能输出低电平。一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的。 5.正常的cmos输出级是上、下两个管子,把上面的管子去掉就是open-drain了。这种输出的主要目的有两个:电平转换和线与。 6.由于漏级开路,所以后级电路必须接一上拉电阻,上拉电阻的电源电压就可以决定输出电平。这样你就可以进行任意电平的转换了。 7.线与功能主要用于有多个电路对同一信号进行拉低操作的场合,如果本电路不想拉低,就输出高电平,因为open-drain上面的管子被拿掉,高电平是靠外接的上拉电阻实现的。(而正常的cmos输出级,如果出现一个输出为高另外一个为低时,等于电源短路。) 8.open-drain提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出。 二.什么是线或逻辑与线与逻辑?

电源电路图详解

电源电路图详解! 用电路元件符号表示电路连接的图,叫电路图。电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图,可以得知组件间的工作原理,为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。 电路图是电子工程师必学的基本技能之一,本文集合了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料,为工程师提供最新鲜的电路图参考资料,超全超详细,只能帮你到这了! 一、稳压电源 1、3~25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,使调整管导通,在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通,接着V3也导通,这时V1、V2、V3的发射极和集电极电压不再变化(其作用完全与稳压管一样)。调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择:变压器T选用80W~100W,输入AC220V,输出双绕组AC28V。FU1选用1A,FU2选用3A~5A。VD1、VD2选用6A02。RP选用1W左右普通电位器,阻值为250K~330K,C1选用3300μF/35V电解电容,C2、C3选用0.1μF 独石电容,C4选用470μF/35V电解电容。R1选用180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5选用10KΩ、1/8W。V1选用2N3055,V2选用3DG180或2SC3953,

V3选用3CG12或3CG80。 2、10A3~15V稳压可调电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。 其工作原理分两部分,第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路,第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。

电子工程师必学电路图集锦

给论坛的电子工程师或者想学习电子的朋友分享一个好资料。下文搜罗了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料,为工程师提供最新鲜的电路图参考资料,电子工程师必看、必学,他是电子工程师的智慧背囊。 一、稳压电源 1、3~25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,使调整管导通,在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通,接着V3也导通,这时V1、V2、 V3的发射极和集电极电压不再变化(其作用完全与稳压管一样)。调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择:变压器T选用80W~100W,输入AC220V,输出双绕组AC28V。FU1选用1A,FU2选用3A~5A。VD1、 VD2选用 6A02。RP选用1W左右普通电位器,阻值为250K~330K,C1选用3300μF/35V电解电容,C2、C3选用0.1μF独石电容,C4选用470μF/35V电解电容。R1选用180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5选用10KΩ、1/8W。V1选用2N3055,V2选用 3DG180或2SC3953,V3选用3CG12或3CG80

2、10A3~15V稳压可调电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。

分享一个比较经典的MOS管驱动电路

问题提出: 现在的MOS驱动,有几个特别的需求, 1,低压应用 当使用5V电源,这时候如果使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be有0.7V 左右的压降,导致实际最终加在gate上的电压只有4.3V。这时候,我们选用标称gate电压4.5V的MOS管就存在一定的风险。 同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。 2,宽电压应用 输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。 为了让MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate 电压的幅值。在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压,就会引起较大的静态功耗。 同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS管工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。 3,双电压应用 在一些控制电路中,逻辑部分使用典型的5V或者3.3V数字电压,而功率部分使用12V甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。 这就提出一个要求,需要使用一个电路,让低压侧能够有效的控制高压侧的MOS 管,同时高压侧的MOS管也同样会面对1和2中提到的问题。 在这三种情况下,图腾柱结构无法满足输出要求,而很多现成的MOS驱动IC,似乎也没有包含gate电压限制的结构。 于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。 电路图如下:

图1 用于NMOS的驱动电路 图2 用于PMOS的驱动电路 这里我只针对NMOS驱动电路做一个简单分析: Vl和Vh分别是低端和高端的电源,两个电压可以是相同的,但是Vl不应该超

图腾柱电路

这个电路看似简单,其实用起来要考虑的还比较多,简单谈谈个人的看法,先声明一下,只是随手总结,可能有不对或不足之处, 1)首先要确定的是你需要多少的驱动能力?要驱动的负载(一般可认为是功率管)有多少?以MOSFET为例,驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电,这就要考虑你有几个MOS并联,门级电容有多大?MOS的Rg 有多大,加上驱动回路寄生电感等,其实就是一个LRC串联回路。 2)驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt,MOS的门级电容先确定,再来考虑你准备要几V的门级电压,然后就是这个电压建立和消除的时间,也就牵涉到MOS的开通关断速度,这会直接影响到功率管的损耗及其它问题,如应力等。这几个想好了,所要的驱动电流也就出来了。

3)得到这个所要的驱动电流,再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等,也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流(注意这是个脉冲电流)。4)这个时候再考虑的就是你PCB板layout的空间,位置,准备为这个电路花多少钱选器件,用MOS还是BJT,综合考虑,然后就想办法选器件吧,当然还要考虑IC的输出信号和你选的图腾柱器件(MOS或BJT)之间也是个回路,这会不会有问题? 5) 另外要考虑的是,这个图腾柱能不能彻底关掉,这就又要考虑N在上还是P在上,正开还是负开,比如选用PMOS做关断,关断时图腾柱输出会仍有一个等于Vgs电压的电压加在你的负载MOS上,如果这个电压高于你的负载MOS门槛的话,----这就意味着你没关掉,虽然你前面关掉了。更痛苦的是,前面和后面的MOS门槛电压tolerance都会非常大,再考虑到温度系数,......这要坐下来算算了 6)还要重点考虑的是图腾柱的器件也是要损耗功率的,所以要考虑它的温度及功耗会不会有问题。 总之,具体用时要考虑的问题还真不少,单挑一个出来都非常简单,但加到一块,还真要花点时间研究计算一下。因为是做产品,所有的规格参数,寄生参数,tolerance,温度,cost, PCB空间等等等等,前前后后的一堆问题都得面对,不象写paper或仿真,抓住一点,其它都可考虑为理想状态,这样当然很快可以推出理想的结果。

图腾柱原理分析

图腾柱型驱动增强电路 如图所示即为图腾柱型驱动增 强电路。 图腾柱型驱动电路的作用在 于:提升电流提供能力,迅速完成 对于门极电荷的充电过程,而并不 是提供一个门极电压。所以电容C1 的电压稳态时只会到达V1,因为如 果高于V1的话,Q1的工作状态就是 变化,BE之间没有压降的话Q1就截 止了;同理,当Q2工作时,存在一 个CE导通之后,电压被迅速拉低, 但是由于Q2的工作状态要保持Q2 的BE之间必须有0.7V的压降,所 以等C1的电压到达0.7V以后Q2截止,所以C1的电压范围是0.7V(略低于)-4.3V(略低于)之间。 所以,图腾柱提升驱动能力的关键不是在于多增加级数,例如在同一个电源下面采用多级图腾柱串联,这样做是不能够提高驱动能力的,能做的只是将功率分散开,平分了电流I,用以驱动更大的IGBT或者mos管;要增加驱动能力,关键在于增加供电电源数量,多个电源供电之后电流增大,相当于提高了VDD的电压。 分析: MOS管/IGBT等驱动的原理就是给内部 的电容充电,等效为C1 充电过程:当V1为高电平时,Q1导通; Q2关断;等效电容C1由V1充电(稳态 C1电压和VDD关系不大),当C1电压高 于开关器件阀值时,开关器件导通,一 般IGBT阀值在2V左右。 此时C1充电至(V1-0.7V)(去除Q1一 个二极管压降)。此处为什么C1的稳态 电压不会VDD呢?原因在于Q1的导通 状态需要位置,则Vbe之间必须有压降, 如果C1的电压超过(V1-0.7V)那么Q1 立刻截止,所以 放电过程:当V1为低电平时,Q1关断;Q2由于C1充电至(V1-0.7V),处于高电平,此时V1拉低之后,Q2被导通,C1放电,但是由于Q2要导通的前提是C1-V1>0.7V,所以C1>0.7V时 Q2可以导通,当C1<0.7V时,Q2截止,放电停止 这一步的主要作用是给C1形成一个放电回路,快速释放C1的电荷,防止开关器件的导通电容C1无法放电而一直存在,处于高电平状态,开关器件的工作状态不明确。

电路图详解

电路图详解 一、稳压电源 1、3~25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,使调整管导通,在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通,接着V3也导通,这时V1、V2、 V3的发射极和集电极电压不再变化(其作用完全与稳压管一样)。调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择:变压器T选用80W~100W,输入AC220V,输出双绕组AC28V。FU1选用1A,FU2选用3A~5A。VD1、VD2选用 6A02。RP选用1W左右普通电位器,阻值为250K~330K,C1选用3300μF/35V电解电容,C2、C3选用0.1μF独石电容,C4选用 470μF/35V电解电容。R1选用180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5选用10KΩ、1/8W。V1选用2N3055,V2选用 3DG180或2SC3953,V3选用3CG12或3CG80。 2、10A3~15V稳压可调电源电路图

无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。 其工作原理分两部分,第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路,第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。 第一路的电路非常简单,由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后,再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的5V1A稳压电源,这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。 第二部分与普通串联型稳压电源基本相同,所不同的是使用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,所以使电路简化,成本降低,而稳压性能却很高。 图中电阻R4,稳压管TL431,电位器R3组成一个连续可调得恒压源,为BG2基极提供基准电压,稳压管TL431的稳压值连续可调,这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压,如果你想把可调电压范围扩大,可以改变R4 和R3的电阻值,当然变压器的次级电压也要提高。 变压器的功率可根据输出电流灵活掌握,次级电压15V左右。桥式整流用的整流管QL 用15-20A硅桥,结构紧凑,中间有固定螺丝,可以直接固定在机壳的铝板上,有利

习题2 组合逻辑电路 数字电子技术 含答案

习题 2 组合逻辑电路基础 数字电子技术 [题2.1] 什么是逻辑种类?一个数字电子系统中必须用同一逻辑种类的器件吗? 答:具有相同的基本门电路,以及相同的构造技术、设计方法及生产工艺等统称为一个逻辑种类。不同逻辑种类的器件由于它们可能采用不同的电源电压,或采用不同的输出电平,因此相互之间不能随意连接,所以一个数字系统中一般只用同一逻辑种类的器件。 [题2.2] 什么是图腾柱输出?它是如何产生高、低电平的? 答:图腾柱输出即输入端无论是何种情况,输出端与地相连的工作管和与电源相连的负载管总有一个导通,另外一个截止,输出级的这种电路结构称为推拉式结构,也称图腾柱结构。 在图腾柱输出电路中,当工作管截止,负载管导通时,输出端对电源通路对地开路,输出高电平;当工作管饱和,负载管截止时,输出端对电源开路对地短路,输出低电平。 [题2.3] 电平信号从前级传递到后级,电流是如何流动的? 答:在图腾柱输出电路中,当工作管截止,负载管导通时,输出端对电源通路对地开路,输出高电平,电流自电源经集电极电阻、负载管等从输出端流出。当工作管饱和,负载管截止时,输出端对电源开路对地短路,输出低电平,电流自外部流入输出端,经工作管到地。即,输出端输出高电平时供给电流,输出低电平时吸收电流。 [题2.4] 什么是OC输出?它有什么用途? 答:当电路输出高电平时,输出电流流经图腾柱上的电阻使电阻发热,而半导体器件对温度比较敏感,所以为了保证正常的逻辑功能,高电平输出电流不能太大,这样就将发热的电阻移到芯片外部,即将图腾柱输出的上半部分去掉,只保留工作管,显然,工作管集电极是开路的。这种输出称为集电极开路输出(即OC输出)。 因为导致发热的电阻在外部,因此OC输出能提供较大的高电平驱动电流。另外,多个OC门可以共用一个输出上拉电阻,在逻辑上实现“线与”功能。 [题2.5] 什么是3S输出?它有什么用途? 答:3S输出即三态输出,也即输出除了低电平状态和高电平状态外,还有第三种状态—高阻态。具有三态输出的门电路,当控制信号有效时,门电路实现正常逻辑功能;当控制信号无效时,门电路输出呈现高阻态。 当电路呈现高阻态时,输出端在电气上与后级断开,逻辑门输出无效电平也不影响后级,所以三态门的若干输出端可以接在一起,通过控制信号作用使得某一时刻只有指定的逻辑门与总线相连,这样就可以将各路数据轮流送到总线上,各路数据互不干扰。 1

MOS管电路工作原理详解

MOS管电路工作原理详解,MOS管工作原理文章-KIA MOS管 1,MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N 沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管型号和增强型的P沟道MOS管型号,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。至于为什么不使用耗尽型的 MOS管,不建议刨根问底。对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通 电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由 于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但 没有办法避免,后边再详细介绍。在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄 生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载,这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管 只在单个的MOS管中存在,在集成内部通常是没有的。 2,MOS管导通特性 导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适 合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。PMOS的 特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽 然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在 高端驱动中,通常还是使用NMOS。 3,MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的会减小导通损耗。现在的小功率MOS 管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬 间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多, 而且开关频率越快,损失也越大。导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。 缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。

74279 TTL 四图腾柱输出S-R锁存器

TL F 978554279 DM74279 Quad Set-Reset Latch June1989 54279 DM74279Quad Set-Reset Latch General Description This device contains four independent set-reset type flip- flops with one Q output each Connection Diagram Dual-In-Line Package TL F 9785–1 Order Number54279DMQB 54279FMQB or DM74279N NS Package Number J16A N16E or W16A Pin Names Description R n Reset Inputs(Active Low) S n Set Inputs(Active Low) Q Outputs Truth Table Inputs Output S1S2R Q L L L h L X H H X L H H H H L L H H H No Change H e HIGH Voltage Level L e LOW Voltage Level X e Immaterial h e The output is HIGH as long as S1or S2is LOW If all inputs go HIGH simultaneously the output state is indeterminate otherwise it follows the Truth Table C1995National Semiconductor Corporation RRD-B30M115 Printed in U S A

NMOS PMOS管驱动电路图

NMOS PMOS管驱动电路图 Vl和Vh分别是低端和高端的电源,两个电压可以是相同的,但是Vl不应该超过Vh。 Q1和Q2组成了一个反置的图腾柱,用来实现隔离,同时确保两只驱动管Q3和Q4不会同时导通。 R2和R3提供了PWM电压基准,通过改变这个基准,可以让电路工作在PWM信号波形比较陡直的位置。 Q3和Q4用来提供驱动电流,由于导通的时候,Q3和Q4相对Vh和GND最低都只有一个Vce的压降,这个压降通常只有0.3V左右,大大低于0.7V的Vce。 R5和R6是反馈电阻,用于对gate电压进行采样,采样后的电压通过Q5对Q1和Q2的基极产生一个强烈的负反馈,从而把gate电压限制在一个有限的数值。这个数值可以通过R5和R6来调节。 最后,R1提供了对Q3和Q4的基极电流限制,R4提供了对MOS管的gate电流限制,也就是Q3和Q4的Ice的限制。必要的时候可以在R4上面并联加速电容。 图1 用于NMOS的驱动电路 这个电路提供了如下的特性: 1,用低端电压和PWM驱动高端MOS管。 2,用小幅度的PWM信号驱动高gate电压需求的MOS管。 3,gate电压的峰值限制 4,输入和输出的电流限制 5,通过使用合适的电阻,可以达到很低的功耗。 6,PWM信号反相。NMOS并不需要这个特性,可以通过前置一个反相器来解决。

在设计便携式设备和无线产品时,提高产品性能、延长电池工作时间是设计人员需要面对的两个问题。DC-DC转换器具有效率高、输出电流大、静态电流小等优点,非常适用于为便携式设备供电。目前DC-DC转换器设计技术发展主要趋势有:(1)高频化技术:随着开关频率的提高,开关变换器的体积也随之减小,功率密度也得到大幅提升,动态响应得到改善。小功率DC-DC转换器的开关频率将上升到兆赫级。(2)低输出电压技术:随着半导体制造技术的不断发展,微处理器和便携式电子设备的工作电压越来越低,这就要求未来的DC-DC变换器能够提供低输出电压以适应微处理器和便携式电子设备的要求。 这些技术的发展对电源芯片电路的设计提出了更高的要求。首先,随着开关频率的不断提高,对于开关元件的性能提出了很高的要求,同时必须具有相应的开关元件驱动电路以保证开关元件在高达兆赫级的开关频率下正常工作。其次,对于电池供电的便携式电子设备来说,电路的工作电压低(以锂电池为例,工作电压2.5~3.6V),因此,电源芯片的工作电压较低。 MOS管具有很低的导通电阻,消耗能量较低,在目前流行的高效DC-DC芯片中多采用MOS管作为功率开关。但是由于MOS管的寄生电容大,一般情况下NMOS开关管的栅极电容高达几十皮法。这对于设计高工作频率DC-DC转换器开关管驱动电路的设计提出了更高的要求。 在低电压ULSI设计中有多种CMOS、BiCMOS采用自举升压结构的逻辑电路和作为大容性负载的驱动电路。这些电路能够在低于1V电压供电条件下正常工作,并且能够在负载电容1~2pF的条件下工作频率能够达到几十兆甚至上百兆赫兹。本文正是采用了自举升压电路,设计了一种具有大负载电容驱动能力的,适合于低电压、高开关频率升压型DC-DC 转换器的驱动电路。电路基于Samsung AHP615 BiCMOS工艺设计并经过Hspice仿真验证,在供电电压1.5V ,负载电容为60pF时,工作频率能够达到5MHz以上。

光耦的工作原理及应用

光耦合器的压力及应用它在各种电路中得

光耦 影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件,现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中,利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的。 种类 光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦。 检测示意图 非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。 线性光耦的电流传输特性曲线接近直线,并且小信号时性能较好,能以线性特性进行隔离控制。常用的线性光耦是PC817A—C系列。 开关电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦,有可能使振荡波形变坏,严重时出现寄生振荡,使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。由此产生的后果是对彩电,彩显,VCD,DCD等等,将在图像画面上产生干扰。

同时电源带负载能力下降。在彩电,显示器等开关电源维修中如果光耦损坏,一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有:LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的,因为这4种光耦均属于非线性光耦。 由于光电耦合器的品种和类型非常多,在光电子DATA手册中,其型号超过上千种,通常可以按以下方法进行分类: ⑴按光路径分,可分为外光路光电耦合器(又称光电断续检测器)和内光路光电耦合器。外光路光电耦合器又分为透过型和反射型光电耦合器。 ⑵按输出形式分,可分为: a、光敏器件输出型,其中包括光敏二极管输出型,光敏三极管输出型,光电池输出型,光可控硅输出型等。 b、NPN三极管输出型,其中包括交流输入型,直流输入型,互补输出型等。 c、达林顿三极管输出型,其中包括交流输入型,直流输入型。 d、逻辑门电路输出型,其中包括门电路输出型,施密特触发输出型,三态门电路输出型等。 e、低导通输出型(输出低电平毫伏数量级)。 f、光开关输出型(导通电阻小余10Ω)。 g、功率输出型(IGBT/MOSFET等输出)。 ⑶按封装形式分,可分为同轴型,双列直插型,TO封装型,扁平封装型,贴片封装型,以及光纤传输型 光耦 等。⑷按传输信号分,可分为数字型光电耦合器(OC门输出型,图腾柱输出型及三态门电路输出型等)和线性光电耦合器(可分为低漂移型,高线性型,宽带型,单电源型,双电源型等)。 ⑸按速度分,可分为低速光电耦合器(光敏三极管、光电池等输出型)和高速光电耦合器(光敏二极管带信号处理电路或者光敏集成电路输出型)。 ⑹按通道分,可分为单通道,双通道和多通道光电耦合器。

常见mos管及其应用讲解

电调常见的烧毁问题,可通过更换烧坏的MOS管来解决,如未买到相应电流的,可用更多大额定电流的代替。注意,焊接MOS管应防止静电。 TO-220 TO-252 TO-3

附SO-8(贴片8脚)封装MOS管IRF7805Z的引脚图。 上图中有小圆点的为1脚 注:下表按电流降序排列(如有未列出的,可回帖,我尽量补充) 封装形式极性型号电流(A)耐压(V)导通电阻(mΩ) SO-8N型SI43362230 4.2 SO-8N型IRF78312130 3.6

SO-8N型IRF78221830 SO-8N型IRF78361730 5.7 SO-8N型IRF81131730 5.6 SO-8N型SI440417308 SO-8N型FDS668816306 SO-8N型IRF7805Z1630 6.8 SO-8N型IRF747714308.5 SO-8N型IRF872114308.5 SO-8N型IRF78051330 SO-8N型IRF7805Q133011 SO-8N型IRF7413123018 SO-8N型TPC800312306 SO-8N型IRF7477113020 SO-8N型IRF7811113012 SO-8N型IRF7466103015 SO-8N型SI4410103014 SO-8N型SI4420103010 SO-8N型A27009307.3 SO-8N型IRF78078.330 SO-8N型SI48127.33028 SO-8N型SI9410 6.93050 SO-8N型IRF731363029 SO-8P型SI440517307.5 SO-8P型STM4439A143018 SO-8P型FDS667913309 SO-8P型SI441113308 SO-8P型SI446312.32016 SO-8P型SI44071230 SO-8P型IRF7424113013.5 SO-8P型IRF7416103020 SO-8P型IRF7416Q103020 SO-8P型SI442593019 SO-8P型IRF74248.83022 SO-8P型SI443583020 SO-8P型SI4435DY83020 SO-8P型A271673011.3 SO-8P型IRF7406 5.83045 SO-8P型SI9435 5.33050 SO-8P型IRF7205 4.63070 TO-252N型FDD668884305 TO-3N型IRF1504010055 TO-220N型IRF370321030 2.8

MOS管驱动电路详解要点

MOS管驱动电路综述连载(一) 时间:2009-07-06 8756次阅读【网友评论2条我要评论】收藏 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS 的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。 1、MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P 沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。 2、MOS管导通特性 导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。 NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。 3、MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。 MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。

基于UC3852的图腾柱Boost PFC电路的研究

引言 电力电子装置的大量频繁使用给电网造成了很严重的谐波污染,因此必须引入功率因数校正(PFC)电路,使其输入电流谐波满足现有的谐波要求。在小功率应用中,工作于临界连续电流模式下的传统BoostPFC 拓扑[1~2],因其结构简单,稳定性好,开关应力小得到了广泛的应用。 随着对转换效率的要求提高,由传统BoostPFC拓扑衍生而来的无桥Boost拓扑逐渐成为研究的热点。它略掉了BoostPFC前端的整流桥,减少了一个二极管的通态损耗,提高了效率。但其相对严重的EMI[3]效果是阻碍其广泛应用的很大因素。 针对这种情况,人们提出了另外一种拓扑:Totem-PoleBoostPFC拓扑。但其传统控制较为复杂而且不可利用现有的传统BoostPFC控制芯片。本文主要研究Totem-PoleBoostPFC拓扑,从其原理入手,分析其优缺点,提出一种相对简单的控制方案。 图1 Totem-PoleBoost拓扑 Totem-PoleBoost的主电路如图1所示,可以看出其元器件数目上与BridgelessBoost完全相同,理论 上同样能够得到较高的效率。 分析这个拓扑可以看出,在电源输入电压的正半周,电感电流为二极管D2截止,D1导通,可以分为两个模态,如图2所示。开关管S2的体二极管构成导通给负载供电,电感储能减少,开通S1时,S2的体二极管截止,电感储能增加。于是开关管S1和S2的体二极管构成BoostPFC结构。

图2 输入电压为正时的两种工作模态 同样的,在电源的负半周,电感电流为负,D2导通,如图3示。开关管S2和S1的体二极管构成BoostPFC 结构。 图3 输入电压为负时的两种工作模态 综合电源正负极性下的各种模态,两只开关管在输入电压极性变化时互换了其功能。例如,电压过零变为负时,S1由开通为电感储能转变为其体二极管导通为负载供电,而S2的功能变化正好相反。所以两只开关管的功能是互补的,并随极性变化而互换。 两只开关管的体二极管起到了与传统BoostPFC中快恢复二极管相似的作用。但是开关管体二极管的反向恢复时间目前最快也只能达到100n相比于快恢复二极管的几十甚至十几ns,差距十分明显。因此,假如此电路用于连续电流模式,其反向恢复损耗将会非常严重,效率的提高也必然有限。而假如工作于临界电流模式下,由于其没有反向恢复问题,故而能发挥该拓扑的最大优势。 控制策略 1.主电路拓扑 研究此拓扑的文献多采用滞环控制的策略[4~6]。针对此拓扑,滞环控制存在稳定性不高,不能工作于临界电流模式下,频率受滞环宽度限制,不能利用现有高效PFC芯片等诸多问题。 为克服上述滞环控制的缺点,图4给出一种利用现有的传统临界电流PFC控制芯片来实现Totem-PoleBoost拓扑的控制电路。

几种主流MOSFET驱动电路的分析

几种主流MOSFET驱动电路的分析 来源:电子设计信息网作者:佚名2015年04月01日 09:44 [导读]本文介绍并讨论分析一下作者在研制开关电源中使用的几种结构简单可行的MOSFET管驱动电路。 关键词:驱动电路开关电源MOSFET 开关电源由于体积小、重量轻、效率高等优点,应用已越来越普及。MOSFET由于开关速度快、易并联、所需驱动功率低等优点已成为开关电源最常用的功率开关器件之一。而驱动电路的好坏直接影响开关电源工作的可靠性及性能指标。一个好的MOSFET驱动电路的要求是: (1)开关管开通瞬时,驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值,保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡; (2)开关管导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定使可靠导通; (3)关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放,保证开关管能快速关断; (4)关断期间驱动电路最好能提供一定的负电压避免受到干扰产生误导通; (5)另外要求驱动电路结构简单可靠,损耗小,最好有隔离。 本文介绍并讨论分析一下作者在研制开关电源中使用的几种结构简单可行的MOSFET管驱动电路。 几种MOSFET驱动电路介绍及分析 不隔离的互补驱动电路 图1(a)为常用的小功率驱动电路,简单可靠成本低。适用于不要求隔离的小功率开关设备。图1(b)所示驱动电路开关速度很快,驱动能力强,为防止俩个 MOSFET管直通,通常串接一个0.5~1Ω小电阻用于限流,该电路适用于不要求隔离的中功率开关设备。这两种电路结构特简单。

功率MOSFET属于电压型控制器件,只要栅极和源极之间施加的电压超过其阈值电压就会导通。由于MOSFET存在结电容,关断时其漏源两端电压的突然上升将会通过结电容在栅源两端产生干扰电压。常用的互补驱动电路的关断回路阻抗小,关断速度较快,但它不能提供负压,故其抗干扰性较差。为了提高电路的抗干扰性,可在此种驱动电路的基础上增加一级由V1、V2、R组成的电路,产生一个负压,电路原理图如图2(a)所示。 当V1导通时,V2关断,两个MOSFET中的上管的栅、源极放电,下管的栅、源极充电,即上管关断、下管导通,则被驱动的功率管关断;反之V1关断时,V2导通,上管导通,下管关断,使驱动的管子导通。因为上下两个管子的栅、源极通过不同的回路弃、放电,包含有V2的回路由于V2会不断退出饱和直至关断,所以对于S1而言导通比关断要慢,对于S2而言导通比关断要快,所以两管发热程度也不完全一样,S1比S2发热要严重。 该驱动电路的缺点是需要双电源,且由于R的取值不能过大,否则会使V1深度饱和,影响关断速度,所以R上会有一定的损耗。 还有一种与其相类似的电路如图2(b)所示,改进之处在于它只需要单电源。其产生的负压由5.2V的稳压管提供。同时PNP管换成NPN管。在该电路中的两个MOSFET中,上管的发热情况要比下管较轻,其工作原理同上面分析的驱动电路,故不再赘述。 隔离的驱动电路

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