NMOS高端驱动，开关用途，非pwm用途，自举方案

1万 · 2019-5-24 09:03

NMOS高端驱动，开关用途，非pwm用途，自举方案
很多高端驱动都需要pwm驱动。如果和不使用pwm，只有高电平，低电平。
方案1：电荷泵，倍压
方案2：boost，升压。
还有更低成本的吗？

只看该作者 · 2019-5-24 10:00

其实，电荷泵也是一种升压，不过在高臂N MOS驱动时候，电荷泵输出电压叠加于VCC，产生高于VCC的有效栅极控制电压。
目前广泛采用单片机控制的条件下，产生电荷泵所需要的1:1方波非常容易，几次倍压后就可以直接用，一般20mA的驱动能力，在非PWM应用功耗足够了，哪怕负载稍重，像N76E003类型的带互补6路芯片，直接拉2路带互补小MOS管就具有几A的驱动能力，而且该方波可以在上臂驱动动作以前启动，提早完成高臂驱动的栅极电压稳定。3-4倍压几个贴片电容几个贴片二极管，体积空间优势大，因此，在高臂驱动非PWM应用，则无疑是性价比最高的方案。
不要和我说，6路全部用在电机驱动上面了，电机驱动，完全可以限制最大占空比，不需要用电荷泵方案，直接浮栅自举就可以了。

1万 · 2019-5-24 10:35

这个在12V用途，需要2个npn，一个pnp

只看该作者 · 2019-5-24 11:08

叶春勇发表于 2019-5-24 10:35
这个在12V用途，需要2个npn，一个pnp

还不如直接单片机同电压方波，PNmos互补（不是图腾柱）推挽，单片机5V的 2倍压搞定，单片机3.3的，3倍压搞定(用肖特基)。

1万 · 2019-5-24 11:16

我设计电路，一般不在低压侧取电，减低ldo的功耗，可提高产品整体ppm。
所以想着把12V倍压，大概24-2VT。
mos管，1K+10K下拉，负载大概11k

1万 · 2019-5-24 11:21

推挽输出，前面不是还要加电路吗。
图腾柱输出，电压跟随器，速度不是快吗？

只看该作者 · 2019-5-24 11:42

叶春勇发表于 2019-5-24 11:21
推挽输出，前面不是还要加电路吗。
图腾柱输出，电压跟随器，速度不是快吗？ ...

如果推挽互补和单片机同电压，则直驱即可。
图腾柱损失电压，当然电压高的另当别论，比如用一个管子倒相加电压放大，然后图腾柱，这样方式适应另外有12V的地方，用电荷泵直接产生栅极电压。
至于速度，互补MOS速度不可能慢于图腾柱。方波特性前者更好，这是勿容置疑的。

只看该作者 · 2019-5-24 11:45

叶春勇发表于 2019-5-24 11:16
我设计电路，一般不在低压侧取电，减低ldo的功耗，可提高产品整体ppm。
所以想着把12V倍压，大概24-2VT。
m ...

直驱互补电荷泵，适用于DCDC的单片机电源。
放大+图腾柱的电荷泵，适应前高后低LDO供电的单片机系统。

1万 · 2019-5-24 12:14

互补输出是共射，共源，速度应该慢于，共集，共漏放大电路（电压跟随器）。

只看该作者 · 2019-5-24 15:00

叶春勇发表于 2019-5-24 12:14
互补输出是共射，共源，速度应该慢于，共集，共漏放大电路（电压跟随器）。 ...

这里是开关应用，不是线性，而且，MOS不合适图腾柱，而互补，只要加上死区、直驱，速度不是晶体管可以比的。
你可以实测图腾柱和P N互补在脉冲驱动条件下的表现，图腾柱比互补MOS差远了，最大的问题还在于，就典型的输出幅度而言，在合适条件下，一个是VCC幅度，而另一个完全不可能，这在带感性负载时候的表现，差异就更大了，由于有反向电流，所以，晶体管图腾柱是非常不合适推动变压器驱动类的负载，实际输出波形差的一塌糊涂，顶部高低不平，几乎不堪入目。

1万 · 2019-5-24 15:20

感谢tianxj01的分享。
这种开关用途的nmos反而自举挺麻烦的。
pwm用途的，白菜白光上的自举驱动就好使。

只看该作者 · 2019-5-24 16:01

叶春勇发表于 2019-5-24 15:20
感谢tianxj01的分享。
这种开关用途的nmos反而自举挺麻烦的。
pwm用途的，白菜白光上的自举驱动就好使。 ...

是的，功率稍小的，还不如P+N做，现在20-40A 低压的P沟道采购也简单，成本和采用N沟道的半桥+自举电源完全可以拼一下，至少线路简化了。就是高压的不好找，尤其是功率大的，不过，这样的应用，一般对成本没这么敏感了，采用什么样的电源都不过分，一般高压应用，都会有个AC-DC做辅助电源来着，独立弄一组悬浮整流输出作为上臂静态驱动，叠加到输出功率VCC上面也非常简单不是？

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