驱动
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<p>这个驱动电路的工作原理是怎样的</p>
<p>这个电路用于左边虚线框内的控制电路采用发射极单端输出情况，例如TL494（相当老的一种电源控制芯片）的输出就是单只三极管发射极输出。</p>
<p>【这个驱动电路的工作原理是怎样的】</p>
<p>不结合虚线框内电路，很难理解Optianal三极管的作用。</p>
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<div><span style="font-size:16px;">为解释首帖图中PNP三极管和该三极管基极-发射极之间二极管的作用，我在原图中添加控制芯片内部晶体管电路，如上图。</span></div>
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<p>4楼图中Q2位于控制芯片内部，Q2发射极到地的电阻通常位于芯片外部，需要用户自己接上。</p>
<p>功率MOS管门极与源极之间等效于一个电容，该电容是分布电容，可能包括米勒电容，虽然电原理图中通常不会把这个分布电容画出来。4楼图中画出了该电容，并用红色表示，标注为C。驱动MOS管的PNP三极管标注为Q1，该三极管基极-发射极之间的二极管标注为D。</p>
<p><span style="font-size:16px;">开关电源中一个非常重要的问题是开关速度，即从导通到关断或者从关断到导通的时间。因为从导通到关断或者从关断到导通MOS管工作于线性状态，管子的功率耗散很大，所以通常希望开关速度尽可能快一些，即线性工作的时间短一些，以降低功率损耗。但开关速度快了，又会造成EMI问题，即开关电源造成的对其它用电设备的干扰过大。所以，要在功率耗散和EMI之间找平衡，取折中。</span></p>
<p><span style="font-size:16px;">原图中的电阻R</span><span style="font-size:12px;">GATE</span><span style="font-size:16px;">，数值通常不超过几十欧姆，可能不到十欧姆。使用这样一个小电阻，目的是与MOS管输入电容C构成一个RC低通电路，使MOS管开通稍缓慢，这样可以减小EMI，但会稍增加MOS管功率损耗。R</span><span style="font-size:12px;">GATE</span><span style="font-size:16px;">数值越大，MOS管开通越缓慢，MOS管上功率损耗也越大。</span></p>
<div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p>现在我们看看虚线框内电路。Q2显然是个发射极输出电路，R是其发射极负载电阻。</p>
<p>通常模拟电路课程中都会告诉学生：因为存在强烈的负反馈，发射极输出电路的输出阻抗非常小，这没错。但是很多学生只记住了结论，忘记了结论正确的前提：Q2工作于线性状态。现在Q2工作可不是线性状态。</p>
<p>需要功率MOS管T导通时，Q2饱和导通（已经不是线性状态了），当需要T关断时，Q2关断（也不是线性状态）。负反馈在Q2饱和和关断状态下，根本就不存在。</p>
</div><script>showreplylogin();</script><script type="text/javascript">(function(d,c){var a=d.createElement("script"),m=d.getElementsByTagName("script"),eewurl="//counter.eeworld.com.cn/pv/count/";a.src=eewurl+c;m.parentNode.insertBefore(a,m)})(document,523)</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p><span style="font-size:16px;">Q2饱和导通时内阻相当小，通常只有数欧姆。Q2关断时，内阻非常大（否则不能叫关断）。</span></p>
<p><span style="font-size:16px;">MOS管导通，靠Q2导通为C充电到超过一定电压（通常需要数伏特甚至十多伏特）。这个充电过程所需要的时间差不多就是MOS管开通时间。由于Q2饱和导通时内阻很小，所以C充电很快，MOS管开通时间基本上由R</span><span style="font-size:12px;">GATE</span><span style="font-size:16px;">控制。</span></p>
<p><span style="font-size:16px;">需要MOS管关断时，应该将MOS管输入电容C放电。这个放电过程所需要的时间差不多就是MOS管关断时间。</span></p>
<p><span style="font-size:16px;">但是，如果没有Q1和D（T门极直接联接到R</span><span style="font-size:12px;">GATE</span><span style="font-size:16px;">），图中电容C放电必须通过电阻R。电阻R的数值却不能很小，通常至少数百欧。因为R比较小的时候，Q2饱和导通时电流非常大。举个数值例子：VDRV通常12V至15V，如果R为5欧，那么Q2导通时就要流过2A以上电流，R上耗散的功率为20W。不但芯片承受不起这么大的功率耗散，芯片内部的管子也不能承担这么大连续电流。</span></p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p><span style="font-size:16px;">因为电阻R不可能比较小，总要数百欧，所以没有Q1和D（T门极直接联接到R</span><span style="font-size:12px;">GATE</span><span style="font-size:16px;">）时，C放电相当慢。这会使MOS管T关断很慢，从而关断过程需要耗散很大的功率，这是不能接受的。</span></p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p><span style="font-size:16px;">有了二极管D和PNP三极管Q1后，MOS管输入电容C放电可以很快，也就是MOS管关断可以很快。</span></p>
<p><span style="font-size:16px;">当Q2导通时，V</span><span style="font-size:12px;">DRV</span><span style="font-size:16px;">通过Q2、R</span><span style="font-size:12px;">GATE</span><span style="font-size:16px;">、D对MOS管输入电容充电。前面已经说明，Q2饱和导通时内阻很小，二极管D正向导通时内阻也很小，R</span><span style="font-size:12px;">GATE</span><span style="font-size:16px;">数值通常只有十欧甚至十欧以下，总电阻相当小，所以电容C充电很快，MOS管可以迅速开通。D对开通的影响非常小，而Q1发射结反偏，根本不起作用。</span></p>
<p><span style="font-size:16px;">Q2关断时（电容C已经被充电），电容C放电。此时D反向关断，电流将通过Q1的发射结、R</span><span style="font-size:12px;">GATE</span><span style="font-size:16px;">、电阻R。通过Q1发射结的是Q1的基极电流。该PNP管Q1的电流放大倍数至少100倍，所以Q1导通，集电极流过100倍以上的基极电流，使C放电。于是Q2关断时，由于D和Q1的存在，使C快速放电，T迅速关断。</span></p>
<p><span style="font-size:16px;">这就是该电路的【工作原理】。</span></p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p>这个快速开关的原理讲得很清楚，还有一点不明白这个电路如何实现持续开通MOS管的，没有自举电路呢</p>
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