自举升压布局设想双电压MOSFET驱动电路-KIA MOS管

双电压操纵

在一些节制电路中，逻辑局部操纵典范的5V或3.3V数字电压，而功率局部操纵12V乃至更高的电压。两个电压接纳共地体例毗连。

这就提出一个请求，须要操纵一个电路，让高压侧能够或许有用的节制高压侧的MOS管，同时高压侧的MOS管也一样会晤对1和2中提到的题目。

在这三种环境下，图腾柱布局没法知足输出请求，而良多现成的MOS驱动IC，仿佛也不包罗gate电压限定的布局。

设想一个绝对通用的电路来知足这三种须要。

电路图以下：

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驱动电路做一个简略阐发：Vl和Vh别离是低端和高真个电源，两个电压能够是不异的，可是Vl不应当跨越Vh。Q1和Q2构成了一个反置的图腾柱，用来完成断绝，同时确保两只驱动管Q3和Q4不会同时导通。

R2和R3供给了PWM电压基准，经由过程转变这个基准，能够让电路任务在PWM旌旗灯号波形比拟陡直的地位。 Q3和Q4用来供给驱动电流，因为导通的时辰，Q3和Q4绝对Vh和GND最低都只要一个Vce的压降，这个压降通 常只要0.3V摆布，大大低于0.7V的Vce。

R5和R6是反应电阻，用于对gate电压停止采样，采样后的电压经由过程Q5对Q1和Q2的基极发生一个激烈的负反应， 从而把gate电压限定在一个无限的数值。这个数值能够经由过程R5和R6来调理。

最初，R1供给了对Q3和Q4的基极电流限定，R4供给了对MOS管的gate电流限定，也便是Q3和Q4的Ice的限 制。须要的时辰能够在R4下面并联加快电容。

这个电路供给了以下的特征：

1，用低端电压和PWM驱动高端MOS管。

2，用小幅度的PWM旌旗灯号驱动高gate电压须要的MOS管。

3，gate电压的峰值限定

4，输出和输出的电流限定

5，经由过程操纵适合的电阻，能够到达很低的功耗。

6，PWM旌旗灯号反相。NMOS并不须要这个特征，能够经由过程前置一个反相器来处理。

自举升压电路

自举升压电路的道理图如图1所示。所谓的自举升压道理便是，在输出端IN输出一个方波旌旗灯号，操纵电容Cboot将A点电压抬升至高于VDD的电平，如许就能够在B端输出一个与输出旌旗灯号反相，且高电平高于VDD的方波旌旗灯号。

具体任务道理以下：

当VIN为高电日常平凡，NMOS管N1导通，PMOS管P1停止，C点电位为低电平。

同时N2导通，P2的栅极电位 为低电平，则P2导通。这就使得此时A点电位约为VDD，电容Cboot两头电压UC≈VDD。

因为N3导通，P4停止，以是B点的电位为低电平。这段时候称为预充电周期。

当VIN变为低电日常平凡，NMOS管N1停止，PMOS管P1导通，C点电位为高电平，约为VDD。同时N2、N3停止，P3导通。这使得P2的栅极电位降低，P2停止。

此时A点电位即是C点电位加上电容Cboot 两头电压，约为2VDD。并且P4导通，是以B点输出高电平，且高于VDD。这段时候称为自举升压周期。

现实上，B点电位与负载电容和电容Cboot的巨细有关，能够按照设想须要调剂。具体干系将在先容电路具体设想时具体会商。在图2中给出了输出端IN电位与A、B两点电位干系的表示图。

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