这三种图腾柱MOS驱动电路,哪种最常用??开关速度更快?
前几天发了个MOS驱动电路,被批的一塌糊涂,于是搜罗了论坛里几种图腾柱驱动mos电路。哪种最常用?
1,是最基础的图腾柱驱动,IO高电平导通。
2,加了一级三极管,IO低电平导通。
3,还没分析出来,{:sad:}
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还有用NE555芯片,4进3出,电流好像最大是200mA,够告诉驱动MOS吗?
有没有其他单通道低边MOS驱动芯片推荐? 便宜点的。 我记忆中,图腾柱意思是用NPN做上下推挽,不用互补管 2其中和1是差不多的,只是给输入端做了一个换相(高低电平互换)而已。 3图关断会快一些 aleyn 发表于 2017-5-17 08:26
2其中和1是差不多的,只是给输入端做了一个换相(高低电平互换)而已。
可否解释一下图三中的驱动电路的理解,图三中的驱动电路我也不明白,还请指点 本帖最后由 ackyee 于 2017-5-17 08:57 编辑
图一有问题,单片机驱动电压是3v3,你上桥壁驱动肯定有问题 个人拙见,图三可能是量产产品,图一、图二是随手画的 本帖最后由 lcw_swust 于 2017-5-17 08:56 编辑
图1用一般IO驱动是不行的,Vgs=Vin-0.7,IO输出5V,门极电压才4.3V,当然选用低Vgsth的MOS管也是可以的,只是12V就可以换成5V了。
图2估计比较常用,但要注意如果某些器件开路,可能使MOS管导通。
图3要注意R18、R83的取值,看起来要复杂一点,但可能会更可靠些。
其实,为了省事,我们一般用集成电路直接驱动,如MIC4420,IR2104。
lcw_swust 发表于 2017-5-17 08:55
图1用一般IO驱动是不行的,Vgs=Vin-0.7,IO输出5V,门极电压才4.3V,当然选用低Vgsth的MOS管也是可以的,只 ...
前辈,这个电路图二我之前也搭建过,频率可以上50K波形也挺好,就是有个问题,三极管最终输出驱动电压上桥壁最高只能拉到8V多一点,到不了10V以上,求解 lcw_swust 发表于 2017-5-17 08:55
图1用一般IO驱动是不行的,Vgs=Vin-0.7,IO输出5V,门极电压才4.3V,当然选用低Vgsth的MOS管也是可以的,只 ...
尝试拉高12V电压,但输出差别不大,给第一个三极管直接拉低,输出也是8V多 本帖最后由 lcw_swust 于 2017-5-17 09:10 编辑
ackyee 发表于 2017-5-17 09:01
尝试拉高12V电压,但输出差别不大,给第一个三极管直接拉低,输出也是8V多 ...
估计Q1坏掉了,或者你把CE极搞反了,或者上拉电阻接到了R2右边
还有,你得测下Q1基极电压 mowin 发表于 2017-5-17 08:53
个人拙见,图三可能是量产产品,图一、图二是随手画的
然而我这里量产的产品用的是图二
图一是图二的一部分,原理啥的都是一样的。但是IN的取值范围受制约,所以还是图二用得多。
图三这个叫图腾柱?我觉得这个才是随手画的吧。这样的电路我都不去分析。 lcw_swust 发表于 2017-5-17 09:08
估计Q1坏掉了,或者你把CE极搞反了,或者上拉电阻接到了R2右边
还有,你得测下Q1基极电压 ...
刚尝试了一下把第一级的三极管去掉,图腾柱靠上拉电阻直接给信号,输出能达到12V
现在找问题在,请问下大师,这个电路R4上拉电阻一般取多大合适,如果工作频率大致在20-50K的话取2K合适还是10K合适?
还有一点想请教大师,如果用这个图二的电路应用在实际产品中来替代专用MOS驱动器,有什么地方需要特殊注意的吗,比方说三极管的选型或者其他方面,三极管目前我用8050和8550 lcw_swust 发表于 2017-5-17 09:08
估计Q1坏掉了,或者你把CE极搞反了,或者上拉电阻接到了R2右边
还有,你得测下Q1基极电压 ...
刚换了Q1,输出电压上去了,如果12v电源输出大概11.6v左右 本帖最后由 lcw_swust 于 2017-5-17 10:10 编辑
ackyee 发表于 2017-5-17 09:51
刚换了Q1,输出电压上去了,如果12v电源输出大概11.6v左右
{:sweat:} 还真是三极管坏了呀
频率高的话,R4尽量减小,1K也不为过。
注意别虚焊,8050和8550还是可以的。
Q1的BE极最好并个电阻,让它更好关断。 图一,图二才是图腾柱吧!参考IC的输出口!
图三 并一个电容,增加了充放电的电流和时间,应该不会快吧! lcw_swust 发表于 2017-5-17 10:06
还真是三极管坏了呀
频率高的话,R4尽量减小,1K也不为过。
注意别虚焊,8050和8550还是可以的 ...
谢谢,早上弄了一下已经可以正常替代专用芯片驱动MOSFET了,之前搭建了这个电路试了下,看波形挺好的就是电压8V怕不能让MOS完全导通,就没用到产品上了,今天看到这个帖子,顺带问了下才发现原来自己搭的洞洞板元件是没正常工作的
记得原先最早参考的图腾柱的帖子也是前辈你发的,当时就应该多问一下,哈哈
现在跑50KHZ波形输出还是挺完美的,有棱有角。
图一用在3525最多,那个输出电平高,单片机用图二 mowin 发表于 2017-5-17 08:53
个人拙见,图三可能是量产产品,图一、图二是随手画的
图二有什么缺陷吗?
图三好像是用在电动车上的驱动电路。 但看图二也没啥问题啊。 takashiki 发表于 2017-5-17 09:23
然而我这里量产的产品用的是图二
图一是图二的一部分,原理啥的都是一样的。但是IN的取值范围受制约,所 ...
您图二量产稳定得吧? 能上50K吗? 用分立原件搭互补电路比较好,但是电压最好在15V以下。
图腾柱常用于IC的输出级,用分立原件搭波形反而不好。 第一种高电平要和驱动电源同轨,第二种速度很慢,第三种驱动可以是CMOS电平,而且速度也快 金色大元宝 发表于 2017-5-17 11:55
您图二量产稳定得吧? 能上50K吗?
图二量产很稳定,但我没有上过那么高的频率。我的应用集中在20K以下。 lcw_swust 发表于 2017-5-17 08:55
图1用一般IO驱动是不行的,Vgs=Vin-0.7,IO输出5V,门极电压才4.3V,当然选用低Vgsth的MOS管也是可以的,只 ...
图3 IO高低变化后电流走向和MOS开关能分析出来,但是不知道为什么要这么接。
图2 很明了。 就怕速度上不去
下次试试集成电路MOS驱动,IR2104还是有些贵,立创上看到EG30001好像便宜一些。 目前我只驱动低压的,50V以内的MOS。 takashiki 发表于 2017-5-17 13:07
图二量产很稳定,但我没有上过那么高的频率。我的应用集中在20K以下。
好的。我目前也就18K够了。驱动个电磁铁,频率低了会叫。 本帖最后由 lcw_swust 于 2017-5-17 13:28 编辑
金色大元宝 发表于 2017-5-17 13:08
图3 IO高低变化后电流走向和MOS开关能分析出来,但是不知道为什么要这么接。
图2 很明了。 就怕速度上不 ...
图3,
BL为高时:Q10导通,Q11导通12V流经Q11-D8-R21到门极。
BL为低时:Q10关断,Q11关断,Q12导通,门极电压经R22、Q12放电。
D8不能少,否则在BL为低时Q12的BE电压不足无法导通。
图3把PNP换成NPN,可以省一个三极管,达到和图2差不多的驱动能力。(相位与图3相反)
(其实就是把图2的Q3换成二极管)
本帖最后由 ackyee 于 2017-5-17 13:39 编辑
金色大元宝 发表于 2017-5-17 11:53
图二有什么缺陷吗?
图三好像是用在电动车上的驱动电路。 但看图二也没啥问题啊。 ...
图二的结构是比较经典的电路了,早上我也在调试,过程也写在你的帖子里了,附上50Khz输入信号后图腾柱的输出图 可以看到棱角分明,图上能看到58.39KHZ频率
至于图3没有细看,应该是差七不差8的东西,图一明显有问题你就别用了 lcw_swust 发表于 2017-5-17 13:23
图3,
BL为高时:Q10导通,Q11导通12V流经Q11-D8-R21到门极。
BL为低时:Q10关断,Q11关断,Q12导通, ...
嗯。您这个最后的图,G级电阻都不需要了吗? 加个驱动芯片吧 z123 发表于 2017-5-17 13:42
加个驱动芯片吧
嗯。是的,驱动芯片简单省事,但是分立元件还是得掌握,多条路子多个选择嘛。 金色大元宝 发表于 2017-5-17 13:42
嗯。您这个最后的图,G级电阻都不需要了吗?
G极电阻加上也可以的。 楼主要用在什么上面,如果驱动波形要到50KHZ,那第二个12V的上拉电阻选稍微小一点,图上的10K有点大 ackyee 发表于 2017-5-17 13:47
楼主要用在什么上面,如果驱动波形要到50KHZ,那第二个12V的上拉电阻选稍微小一点,图上的10K有点大 ...
我用在电磁铁驱动上的,18K的频率。
公司里一直沿用的是直接通过一个NPN来驱动MOS,没用图腾柱。G级电阻只能小到120R,MOS的开关损耗略大。想换个损耗更小的电路。 lcw_swust 发表于 2017-5-17 13:46
G极电阻加上也可以的。
好的。下次搭出来测一下波形。
您预估下, 36V电源,驱动4.5R的电磁铁, 前0.5s 占空比 100%,吸合后维持占空比在30%这样。IRF3205可以做到不加散热片吗?
也就是说0.5s电流8A左右,后续在2.5A左右,一个动作周期大概20s,10s吸合,10s断开。 lcw_swust 发表于 2017-5-17 13:46
G极电阻加上也可以的。
在占空比接近95%以上的时候, 输出端无波形 ,这个是我哪个参数没有调整好吗 金色大元宝 发表于 2017-5-17 13:57
好的。下次搭出来测一下波形。
您预估下, 36V电源,驱动4.5R的电磁铁, 前0.5s 占空比 100%,吸合后维 ...
看样子可以不加散热片。
要注意GS驱动波形越抖、频率越低,开关损耗越小。 lcw_swust 发表于 2017-5-17 14:17
看样子可以不加散热片。
要注意GS驱动波形越抖、频率越低,开关损耗越小。 ...
我用TO263贴片式试试,然后PCB搞块大铜皮给他散热。
目前的电路,需要加小的直插TO220散热片,最高温度也能高到70度左右,主要是波形还是不够漂亮,开关损耗有些大。 ackyee 发表于 2017-5-17 13:58
在占空比接近95%以上的时候, 输出端无波形 ,这个是我哪个参数没有调整好吗 ...
这我就不清楚了,用示波器逐级检查一下。
也有可能是三极管从饱和状态到关断状态的时间过长,可能需要在BC极加个二极管做成“抗饱和”电路。 图腾大多和生殖器有关,图腾柱驱动的原理是由阴阳2管做推挽(或者叫灌拉)运动,类似于床上运动故以得名....
图腾柱驱动电路,实际上是一个电流放大电路,一般用于驱动MOS管或IGBT管,提供足够的灌电流和拉电流。 电动车行业用3较多,基本就用3.
1的话,有电平问题 其实从1到3就是不断的升级。1如果是逻辑电平驱动电压太小,2是在1的基础上加了一级电平转换,3是在2的基础上改为共基增加速度。 图2的R4有点大了,这样速度肯定上不去吧,图三在用。频率不用那么高,到14K就听不到啸叫了,频率低点开关损耗就大,静态2.5的电流,220不散热很勉强吧,247应该可以 xiaobendan 发表于 2017-5-19 20:50
图2的R4有点大了,这样速度肯定上不去吧,图三在用。频率不用那么高,到14K就听不到啸叫了,频率低点开关损 ...
那就用2个 263封装的并联。 {:smile:} 图2这种设计有一定缺陷,即使输入信号是低电平,最左边的三极管也已经被加偏置了。如果负载真是电机,那管子很容易就被干扰误开通 第三中是电动车控制器的经典驱动电路,90%的电动车控制器都是用该电路的 cjp88811283 发表于 2017-5-24 22:45
第三中是电动车控制器的经典驱动电路,90%的电动车控制器都是用该电路的
好的。那就换第三种电路来测试下,,BL低-Q10关闭-Q11关闭-MOS关闭,是这样吧?
如果我要低电平MOS管关闭,是否把Q10也换成8550 PNP管就可以了? 从讨论看,产品中很多成熟的电路没有被广大电工知道,这是个问题 仿真了一下,第三个电路的波形还没有第二个漂亮,第二个可以上1M,第三个上不了 谁能讲讲第三种的好处,在什么情况下用
建议楼主搭个电路出来测试一下,跟大家分享分享 hefq 发表于 2017-5-25 14:05
仿真了一下,第三个电路的波形还没有第二个漂亮,第二个可以上1M,第三个上不了 ...
我也这么觉得,如果图2的R4改小,应该比图23更快才对,毕竟在高电平的时候,图3要通过56欧电阻给102的电容充电,这个时间是比图2多出来的。
这个电路验证过好用。
这个电路验证过好用。 xieka 发表于 2017-5-28 23:15
这个电路验证过好用。
有参数吗,我仿真一下 图腾柱 就是NPN PNP的对管 推拉进行,只能进行电流放大,电平跟随。 hefq 发表于 2017-5-28 23:41
有参数吗,我仿真一下
R1 2K;
R2 2K;
R5 10;
R7 1.5k;
R8 470;
R9 1K
C1 1000P
VIn:12v takashiki 发表于 2017-5-17 09:23
然而我这里量产的产品用的是图二
图一是图二的一部分,原理啥的都是一样的。但是IN的取值范围受制约,所 ...
图三怎么讲?有什么高见吗? 有人按饱和导通来分析,查了一下似乎正确的是按电流放大来分析,但没找到能彻底详细分析图腾驱动mos的工作原理的,请高手能给详细分析说明的 第三种常用 这帖值得关注 第一个图没法和第二个比输入电平都不一样
18KHZ还好点 蛮好做的
不知道有没有办法能上 5MHZ以上的? 3.3V或者 5V控制 转换到15V 电平? 有没有电路
ackyee 发表于 2017-5-17 08:51
图一有问题,单片机驱动电压是3v3,你上桥壁驱动肯定有问题
今天才真正明白您说的上桥臂驱动有问题的原因是什么。 lcw_swust 发表于 2017-5-17 08:55
图1用一般IO驱动是不行的,Vgs=Vin-0.7,IO输出5V,门极电压才4.3V,当然选用低Vgsth的MOS管也是可以的,只 ...
图3 Q12的作用是为了提高可靠性吗 虫虫好 发表于 2017-11-3 15:30
图3 Q12的作用是为了提高可靠性吗
Q12是个跟随器,当Q11关断时,Q12可以较为快速的对MOS管门极放电。 lcw_swust 发表于 2017-11-3 15:41
Q12是个跟随器,当Q11关断时,Q12可以较为快速的对MOS管门极放电。
好的 谢谢 图腾柱驱动MOS管 第二个用过,速度还可以 很有技术含量,谢谢 xiaobendan 发表于 2017-5-19 20:50
图2的R4有点大了,这样速度肯定上不去吧,图三在用。频率不用那么高,到14K就听不到啸叫了,频率低点开关损 ...
请问下什么速度比较合适呢,R4有点大的话,那R4该取多大的值比较合适 lcw_swust 发表于 2017-5-17 13:23
图3,
BL为高时:Q10导通,Q11导通12V流经Q11-D8-R21到门极。
BL为低时:Q10关断,Q11关断,Q12导通, ...
二极管 起什么作用谢谢 虫虫好 发表于 2018-5-14 22:33
二极管 起什么作用谢谢
防止Q12基极被MOS管门极电容的余电拉高而无法导通 lcw_swust 发表于 2018-5-15 06:56
防止Q12基极被MOS管门极电容的余电拉高而无法导通
图3把PNP换成NPN,可以省一个三极管,达到和图2差不多的驱动能力。(相位与图3相反), 更换后的二极管的作用 常用图2 1,如果输入是12V电平还行;2.速度不行;3.可行,具体参数细调一下。另外坛子有别人发的电动车驱动器,里面有MOS驱动,也是3个三极管的。 虫虫好 发表于 2018-5-16 21:45
图3把PNP换成NPN,可以省一个三极管,达到和图2差不多的驱动能力。(相位与图3相反), 更换后的二极管的 ...
哦,这个呀,左边NPN导通时,门极电容就通过这个二极管放电。 长知识了,目前还在用驱动IC,有机会再来试看看图3 学习经典,有空做实验验证 图腾柱就是给射随器,电压跟踪输入电压(不考虑VBE),电流放大。 lcw_swust 发表于 2018-5-17 11:52
哦,这个呀,左边NPN导通时,门极电容就通过这个二极管放电。
这个与在三极管BC级 之间肖特基二极管箍位 有什么区别 或者哪有 这个电路的介绍 一直用的第二种,其他没用过~! 虫虫好 发表于 2018-5-19 10:26
这个与在三极管BC级 之间肖特基二极管箍位 有什么区别 或者哪有 这个电路的介绍...
完全不一样吧,这还需要介绍? lcw_swust 发表于 2018-5-19 21:54
完全不一样吧,这还需要介绍?
之前没 看怎么见过 你说基极 射极 接二极管应用的情况 虫虫好 发表于 2018-5-19 22:00
之前没 看怎么见过 你说基极 射极 接二极管应用的情况
看需要吧,你看26楼那个电路如果不要那个二极管,门极电容的电就没法通过左边的三极管快速放掉。
有的电路为了保护三极管的BE极不被反向电流烧毁,也会反并联一只二极管。 图二在上电瞬间会出现电机抖动,第一级三级管的上拉要接vcc不能接3.3. 看上去图二打开最快,图三关断最快 至于三极管、MOS管这种只能分析出电路导通情况,并不能分析出优劣,mark一下再试验一下 正需要用到,mark一下
电路图讲解:
电路图中PWM1外接PWM信号输入,MOS_G接MOS管的栅极,电阻R4为栅极电阻。
当PWM1信号为高电平时,三极管Q3导通,则Q1导通,Q2截止。12V电源电压经Q1,D1,R4输出至MOS管的栅极,使MOS管开通。
当PWM1信号为低电平时,三极管Q3截止,则Q1截止,Q2导通。则MOS管栅极电容通过电阻R4,Q2快速放电直到MOS管截止 论坛恢复了好像看不到图。貌似驱动24伏的pmos只能用图2,但是这几天发现个别板子图5的npn三极管会发热,整个电路波形正常。然后pmos更换后温升才正常,更换前工作也没问题的。 学习了,不错 MOS应用,学习了,谢谢 lzg1987 发表于 2020-3-21 08:31
论坛恢复了好像看不到图。貌似驱动24伏的pmos只能用图2,但是这几天发现个别板子图5的npn三极管会发热,整 ...
图2上拉10K太大了点,24V电压需要2个1K上拉,图腾柱接2个1K电阻中间。8050改为2N7002。我的隔离电源用这种方式驱动PMOS没问题。最高1MHz还是可以输出波形的(占空比会变形些)。图2直接接24V的话,输出VGS电压有22V多,超了。容易击穿PMOS。2个1K+2N7002下降沿22ns,上升100ns。改为2个510R上升沿会更小。另外推荐用:3904+3906代替8550+8050,节电容更小,波形更抖些 MARK一下! hailing 发表于 2020-5-5 19:57
图2上拉10K太大了点,24V电压需要2个1K上拉,图腾柱接2个1K电阻中间。8050改为2N7002。我的隔离电源用这 ...
我用一开始也是按照你的方法驱动PMOS,10k变两个1K,8050换成7002,30KhZ 驱动频率;poms发热严重,示波器看过7002的边沿不够陡峭,后面7002更换为3904几乎不发热了,感觉mos管由于结电容的原因速度上不去。 lzg1987 发表于 2020-5-6 10:31
我用一开始也是按照你的方法驱动PMOS,10k变两个1K,8050换成7002,30KhZ 驱动频率;poms发热严重,示波 ...
昨天手机回复,没有原理图直接描述容易引起歧义。我上面说的电路图是这样的:
对于1楼的图2,驱动PMOS我更建议用我上面的图。驱动NMOS的话,上拉就1K电阻到12V:
(LMBT3946为SOT-363封装的集成了3904+3906,1个管子的体积比分立的3904+3906还要小)
Q1从8050换为2N7002,Q1输入的开和关的延时时间差不多,都很小,100ns以内。而3904虽然导通很快,
但是关断有1us以上延时(由串联的电阻决定)。驱动单个PMOS没问题,要是下面还有一个NMOS的半桥,关断
延时大于死区时间的话,NMOS和PMOS会导通。
右边的图腾柱不能使用MOS驱动。用3904和3906这种节电容比8050+8550小的多的三极管。这里靠
上拉电阻产生上升沿和下降沿(尤其是上升沿)驱动能力很弱,再用来驱动图腾柱时,图腾柱本身的节电容
就会影响图腾柱的输入波形上升下降沿,进而影响到MOS管的驱动波形。
详细的测试数据和总结可以看我这里的27楼
https://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5724906&pid=11352003&page=1&extra=#pid11352003
hailing 发表于 2020-5-6 16:59
昨天手机回复,没有原理图直接描述容易引起歧义。我上面说的电路图是这样的:
对于1楼的图2,驱动PMOS我更 ...
谢谢,一开始就是和你图1一模一样,只不过7002前面有个限流电阻。可能是这个电阻的原因导致7002导通慢了,换成三极管这个电阻反而没有大的影响。 我就试过第一种。
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