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pwm驅動mos管開關電路設計-pwm驅動mos管電路原理分析-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2018-07-04 

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pwm驅動mos管開關電路

MOS管開關電路是利用一種電路,是利用MOS管柵極(g)控制MOS管源極(s)和漏極(d)通斷的原理構造的電路。MOS管分為N溝道與P溝道,所以開關電路也主要分為兩種。本文為大家帶來三種pwm驅動mos管開關電路解析。


(一)常見pwm驅動mos管開關電路

只是單個MOS管的普通驅動方式像這種增強型NMOS管直接加一個電阻限流即可。由于MOS管內部有寄生電容有時候為了加速電容放電,會在限流電阻反向并聯一個二極管。

pwm驅動mos管開關電路

pwm驅動mos管開關電路

用于NMOS的驅動電路和用于pwm驅動mos管開關電路



針對NMOS驅動電路做一個簡單分析


Vl和Vh分別是低端和高端的電源,兩個電壓可以是相同的,但是Vl不應該超過Vh。


Q1和Q2組成了一個反置的圖騰柱,用來實現隔離,同時確保兩只驅動管Q3和Q4不會同時導通。


R2和R3提供了PWM電壓基準,通過改變這個基準,可以讓電路工作在PWM信號波形比較陡直的位置。


Q3和Q4用來提供驅動電流,由于導通的時候,Q3和Q4相對Vh和GND最低都只有一個Vce的壓降,這個壓降通常只有0.3V左右,大大低于0.7V的Vce。


R5和R6是反饋電阻,用于對gate電壓進行采樣,采樣后的電壓通過Q5對Q1和Q2的基極產生一個強烈的負反饋,從而把gate電壓限制在一個有限的數值。這個數值可以通過R5和R6來調節。


最后,R1提供了對Q3和Q4的基極電流限制,R4提供了對MOS管的gate電流限制,也就是Q3和Q4的Ice的限制。必要的時候可以在R4上面并聯加速電容。


pwm驅動mos管這個電路提供了如下的特性:


1,用低端電壓和PWM驅動高端MOS管。


2,用小幅度的PWM信號驅動高gate電壓需求的MOS管。


3,gate電壓的峰值限制


4,輸入和輸出的電流限制


5,通過使用合適的電阻,可以達到很低的功耗。


6,PWM信號反相。NMOS并不需要這個特性,可以通過前置一個反相器來解決。



(二)pwm驅動mos管開關電路

pwm驅動mos管電路圖


pwm驅動mos管開關電路

pwm驅動mos管電路功能

當控制器輸出pwm驅動mos管開關電路PWM脈沖時,電磁閥工作;沒有輸出PWM時,電磁閥不工作。


pwm驅動mos管電路分解


整個電路根據光耦可分為兩部分


左邊為光耦輸入部分,也是整個電路pwm驅動mos管開關電路PWM信號的輸入部分;右邊為光耦輸出部分,也是電磁閥的驅動部分。


這兩部分通過光耦隔離,兩邊的地都不一樣。


pwm驅動mos管整個電路的工作過程


當光耦沒有pwm驅動mos管開關電路PWM信號輸入時,光耦發光二極管截止,光耦的光電晶體管也是截止狀態,Q1是一個NMOS,也處于截止狀態,電磁閥沒有電流,不工作。


當光耦有pwm驅動mos管開關電路PWM信號輸入時,光耦發光二極管導通,觸發光電晶體管也導通。24V電源經電阻R1,光電晶體管的CE極,電阻R3分壓使NMOS IRF540N的柵極為高電平,觸發MOS管導通,電磁閥線圈有電流流過,電磁閥觸發動作。


二極管D1為電磁閥的泄放二極管,防止NMOS被高壓損壞。電容C1起濾波作用,但同時也會增加MOS管的開關損耗。


注意:

在實際制作時,要注意電磁閥驅動這塊,要讓MOS管處于開關狀態,以免它發熱嚴重。


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pwm驅動mos管開關電路