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[讨论] buck高边驱动(PMOS)

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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-9-6 21:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 不亦心 于 2019-9-7 11:38 编辑

支持大师的观察室,

水一贴,这个图能符合本版块的要求不,

隔壁二姨家的网友tianxj01在解答另一个网友高边驱动buck问题给出的解决方案

 

重新编辑:

1,原帖地址(站方如果不让外链,请告知删除):http://bbs.21ic.com/icview-2859664-1-1.html

2,修改标题,明确内容

 

来源:EEWorld 电路观察室板块,转载请附上链接


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maychang

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发表于 2019-9-6 21:24 | 显示全部楼层

当然能够进入这个板块。

等着各位发表高见。



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五彩晶圆(中级)

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发表于 2019-9-6 22:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 PowerAnts 于 2019-9-7 00:04 编辑

照猫画虎罢!Q3基极对地交流阻抗那么大,还以为在发射极接个三极管就成共射-共基组态了?!

主贴的图中电阻都这么小,发热受得了?服了!

 

发一个俺弄的驱动,两个三极管就能用10K电阻很好地在36V的MPPT上跑60K的频率了

公司的图,不乱发。。。

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层主原图中左侧三极管基极电阻上并联了一个RC回路,是纯做滤波用的吗? 醒来发现图没了,记忆可能有误  详情 回复 发表于 2019-9-7 09:21
没有,是我只转了图过来,没有转他的回复,图只是简单示意一种策略, 他有回下偏并电容,宽范围分压串电阻,包括Q4的B极处理等, 分了几段回复的,我没有搞过来。    详情 回复 发表于 2019-9-6 23:51
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五彩晶圆(中级)

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发表于 2019-9-6 22:47 | 显示全部楼层

PWM1是ARM输出,3.3V电平

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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2019-9-6 23:51 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2019-9-6 22:44 照猫画虎罢!Q3基极对地交流阻抗那么大,还以为在发射极接个三极管就成共射-共基组态了?! 主贴的图中 ...

没有,是我只转了图过来,没有转他的回复,图只是简单示意一种策略,

他有回下偏并电容,宽范围分压串电阻,包括Q4的B极处理等,

分了几段回复的,我没有搞过来。

 

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BJT电路加速,不外乎微分、防饱和、正反馈几大手法  详情 回复 发表于 2019-9-6 23:58


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2019-9-6 23:58 | 显示全部楼层
不亦心 发表于 2019-9-6 23:51 没有,是我只转了图过来,没有转他的回复,图只是简单示意一种策略, 他有回下偏并电容,宽范围分压串 ...

BJT电路加速,不外乎微分、防饱和、正反馈几大手法

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五彩晶圆(中级)

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发表于 2019-9-7 08:10 | 显示全部楼层

继续,主贴的图中,Q3完全是多余的。应该去掉,R5也去掉,R4挪到以原Q3的C-E脚,跟据P-MOS的栅荷,在R4上并一个分压及加速电容

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maychang

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发表于 2019-9-7 08:38 | 显示全部楼层

此图原意是Q4饱和导通时,Q2门极电位不能太低(低于源极20V以上可能击穿),所以利用Q3来实现箝位。

但是,Q3能否实现箝位,还有疑问。

3楼PowerAnts说“主贴的图中电阻都这么小,发热受得了?”那么将R4R5加大,例如R5为5k,R4为15k,问题就由此而生。

当Q4饱和导通时,其集电极电流即Q3的发射极电流。Q3发射极对地电位仅零点几伏特,Q3基极对地也就是1·伏特多。这是因为Q3发射结和Q4把Q3基极电位拉低了。

既然Q3基极对地电位在Q4饱和导通时可以低到只有1V多,那么Q3集电极对地电位也可以低到1V多。此时R6(假定用1k欧)中电流34mA(36V减去2V,再除以1k欧电阻)。同时Q2门极源极之间电压达33V,多半要击穿。

 

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10楼画了一半,去车间转一圈,回来撞车了,咱们想到一块儿去了  详情 回复 发表于 2019-9-7 09:02


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maychang

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发表于 2019-9-7 08:47 | 显示全部楼层

不知道各位对我在8楼所说”Q3能否实现箝位,还有疑问“如何看待。我是觉得首帖电路完全不能用。



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五彩晶圆(中级)

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发表于 2019-9-7 08:58 | 显示全部楼层

主贴的图,Q3的偏置等效为27V电压源串750R电阻,以Q4临介饱合计,偏置电路最大可输出电流=(27-0.7-0.7)/ 750= 34(mA), 不小,不过也不大。

假设,需要在R6上产生12V的压降,Q3和Q4的Ic必须为12mA, 由于Q3在线性区无电流放大能力,故Q4的基极电流、hFE离散性和温飘成了决定Q2驱动电平的主要因素,稍有不慎,Q2不是驱动不足发热,就是驱动电压过大被击穿。这个电路根本不稳定,毫无实用价值,画那图的人“喜欢摆弄”三极管,但是还没入门。

要解决此问题,必须将Q3和Q4变成脉冲电流源,比如:

 

设PWM为3.3V电压脉冲,Q3提供12mA幅值的脉冲电流源,则RE=(3.3-0.7)/0.012=216.7欧,刚好,E24系列中取220R就OK了,不管上面36V如何变(上限由器件耐压决定),Q3的hFE(但必须>10) 和温度(在允许结温范围)如何变,Q2的驱动电平都比较稳定。

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发表于 2019-9-7 09:02 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-9-7 08:38 此图原意是Q4饱和导通时,Q2门极电位不能太低(低于源极20V以上可能击穿),所以利用Q3来实现箝位。 但是 ...

10楼画了一半,去车间转一圈,回来撞车了,咱们想到一块儿去了

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发表于 2019-9-7 09:21 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2019-9-6 22:44 照猫画虎罢!Q3基极对地交流阻抗那么大,还以为在发射极接个三极管就成共射-共基组态了?! 主贴的图中 ...

层主原图中左侧三极管基极电阻上并联了一个RC回路,是纯做滤波用的吗?

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maychang

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发表于 2019-9-7 09:25 | 显示全部楼层

首帖图是由上图变化来的。

上图是P沟MOS管用作电源开关时常用电路。如果Vin大于20V,则R2不能省去(短路),因为T导通时,P沟MOS管门极源极之间电压大于20V就可能击穿,所以要用R1R2分压,以保证T导通时P沟MOS管门极源极之间电压不超过允许值。

但此图R1R2数值不可能太小,这样P沟MOS管门极电容充电放电速度不够快。作为电源开关,速度不够快没有多大关系。但作为Buck电路的开关,必须能够在很短时间内实现”开“和”关“,于是必须加入快速充电和快速放电的电路。

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maychang

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发表于 2019-9-7 09:26 | 显示全部楼层

首帖电路中,D4和Q5是使MOS管门极电容快速放电的电路,但快速充电却不能用Q3实现——MOS管门极要被击穿的。



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maychang

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发表于 2019-9-7 09:49 | 显示全部楼层

如果输入电压Vin比较稳定,变化不大,可以考虑使用一支稳压管Z来保证T饱和导通时P沟MOS管门极不会被击穿。

MOS管门极电容快速放电,靠Q5和D4。MOS管门极电容快速充电,靠T饱和导通和稳压管Z。稳压管在击穿状态下动态电阻很小,完全可以保证MOS管门极电容充电速度。

此电路缺点,是Vin变化比较大(例如可能从24V变化到48V)情况下不能使用,因为不能保证这么大输入电压变化范围内MOS管门极不会被击穿。Vin变化范围一般不能超过十几V。

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maychang

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发表于 2019-9-7 09:51 | 显示全部楼层

10楼PowerAnts给出的图,缺点是PWM输入信号幅度要求相当大,这就要求PWM施加到该电路之前先行放大。

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3.3V的PWM电平就够了,R6两端的电压=(3.3-0.65)*R6/Re=12V  详情 回复 发表于 2019-9-7 10:44


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发表于 2019-9-7 10:44 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-9-7 09:51 10楼PowerAnts给出的图,缺点是PWM输入信号幅度要求相当大,这就要求PWM施加到该电路之前先行放大。

3.3V的PWM电平就够了,R6两端的电压=(3.3-0.65)*R6/Re=12V

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这个结论,建立在输入PWM幅度为3.3V稳定不变的基础上。10楼第二幅图,Q3关断自不用说,导通时是线性工作,不进入饱和。这种工作状态下,Q3导通时集电极电流为固定的12mA,此电流值要使MOS快速进入充分导通,还不够。  详情 回复 发表于 2019-9-7 11:21
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发表于 2019-9-7 11:21 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2019-9-7 10:44 3.3V的PWM电平就够了,R6两端的电压=(3.3-0.65)*R6/Re=12V

这个结论,建立在输入PWM幅度为3.3V稳定不变的基础上。10楼第二幅图,Q3关断自不用说,导通时是线性工作,不进入饱和。这种工作状态下,Q3导通时集电极电流为固定的12mA,此电流值要使MOS快速进入充分导通,还不够。亦即MOS管中电流上升沿不够陡峭。

 

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中午回复你的18楼,结果当时不亦心改主贴让整个贴子处于审核状态,无法回贴。只好就18楼的问题另起了一贴: http://bbs.eeworld.com.cn/thread-1089566-1-1.html  详情 回复 发表于 2019-9-7 23:47


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maychang 发表于 2019-9-7 11:21 这个结论,建立在输入PWM幅度为3.3V稳定不变的基础上。10楼第二幅图,Q3关断自不用说,导通时是线性工作 ...

中午回复你的18楼,结果当时不亦心改主贴让整个贴子处于审核状态,无法回贴。只好就18楼的问题另起了一贴: http://bbs.eeworld.com.cn/thread-1089566-1-1.html

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