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  • mos管自舉電路原理,mos管驅(qū)動電路解析
    • 發(fā)布時間:2025-06-27 18:56:08
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    mos管自舉電路原理,mos管驅(qū)動電路解析
    在開關(guān)電源電路中,自舉電容電路是一種重要的升壓電路形式。其核心原理是利用MOS管(主要指上管)與電容相互配合,通過電源對電容進(jìn)行充電操作,使得電容兩端的電壓得以高于輸入電壓Vin,從而實(shí)現(xiàn)電壓的提升。
    最基本的自舉電路架構(gòu)相對簡潔,僅由一個電容構(gòu)成。然而,為了有效避免因電壓升高后出現(xiàn)回灌現(xiàn)象對原始輸入電壓造成干擾,通常會在電路設(shè)計中引入一個二極管進(jìn)行隔離保護(hù)。
    自舉電容電路的工作優(yōu)勢主要體現(xiàn)在能夠巧妙地借助電容兩端電壓無法突變這一固有特性來達(dá)成電壓升高的目的。
    具體到自舉電路的組成與連接關(guān)系:
    電容的左端被標(biāo)記為VB,即Vboost,而電容的右端則對應(yīng)VS浮地。
    電路中的C3扮演自舉電容的角色。
    M代表感性負(fù)載,電流在其間呈現(xiàn)向右續(xù)流的狀態(tài)。
    mos管自舉電路原理
    當(dāng)MOS管Q開通時,假設(shè)此時自舉電容C3已經(jīng)處于充滿電的狀態(tài),其電壓為14V。若PWM信號為1,則Q1實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通,此時C端電壓被拉低。隨之,Q2的B端電壓也相應(yīng)降低至低電平,進(jìn)而促使Q2導(dǎo)通。
    此時,Q2的E端電壓達(dá)到14V,經(jīng)過Q2、D2、R4等元件后,MOS管G端的電壓大致穩(wěn)定在12V左右,從而使得Q管(MOS管)順利導(dǎo)通。由此可得出,在此過程中自舉電源的電壓需要比MOS管的驅(qū)動電壓高出約2V。
    此后Q3的B端電壓高于E端,Q3則關(guān)斷。
    mos管自舉電路原理
    在Q管導(dǎo)通之后,VM(電機(jī)M作為感性負(fù)載)直接作用于Q管的S端。由于S端與電容的右端相連接,這導(dǎo)致自舉電容C3的右端電壓被抬高,大約處于24V的水平。
    基于電容兩端電壓不能突變的特性,電容左邊的電壓也會隨之被抬高,此時計算得出的電壓為14V+24V=38V。該38V電壓經(jīng)由Q2、D2、R4持續(xù)供應(yīng)給Q管的G端,最終實(shí)現(xiàn)Q管的S端和G端同時被抬高至24V,且Vgs穩(wěn)定在12V的工作狀態(tài)。
    而在MOS管Q關(guān)斷的情形下,當(dāng)PWM信號切換為0時,Q1斷開。此時,Q2的BE極不再有電流流通路徑,進(jìn)而導(dǎo)致Q2斷開。此時自舉電容的泄放致使Vgs=0,Q管隨之關(guān)閉。
    mos管自舉電路原理
    此時,電機(jī)M(感性負(fù)載)的電流依然保持向右續(xù)流的方向,續(xù)流路徑為Q管的體二極管。在此過程中,C3電容右端的電壓降至-0.7V,暫時失去升壓功能。此時,二極管D1導(dǎo)通,14V電源借助D1對C3電容重新進(jìn)行充電,直至充電完成。
    隨后,當(dāng)PWM信號再次從0切換回1時,整個工作循環(huán)重新啟動,繼續(xù)維持電路的正常運(yùn)行與電壓轉(zhuǎn)換功能。
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