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開關(guān)電源的浮地驅(qū)動及其它基本電路原理圖分析-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2021-04-16 

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開關(guān)電源的浮地驅(qū)動及其它基本電路原理圖分析-KIA MOS管


開關(guān)電源-浮地驅(qū)動、整流橋并聯(lián)等

浮地驅(qū)動

在驅(qū)動電路設(shè)計中,經(jīng)常會提到MOS管需要浮地驅(qū)動,那么什么是浮地驅(qū)動呢?簡單的說就是MOS管的S極與控制IC的地不是直接相連的,也就是說不是共地的。


以我們常用的BUCK電路為例,如下圖:控制IC的地一般是與輸入電源的地共地的,而MOS管的S極與輸入電源的地之間還有一個二極管,所以控制IC的驅(qū)動信號不能直接接到MOS管的柵極,而需要額外的驅(qū)動電路或驅(qū)動IC,比如變壓器隔離驅(qū)動或類似IR2110這樣的帶自舉電路的驅(qū)動芯片。


當然還有另外的方式,那就是采用別的方式給控制IC供電,然后將控制IC的地連接到MOS管的S端,這樣就不是浮地了,控制IC的輸出就可以直接驅(qū)動MOS管。


浮地驅(qū)動 MOS管


整流橋并聯(lián)

在小功率設(shè)計中,一般很少用到整流橋的并聯(lián),但在某些大功率輸出的情況下,不想增添新的器件單個整流橋電流又不滿足輸入功率要求,就需要用到整流橋的并聯(lián)了;


整流橋的并聯(lián)不能采用兩個整流橋各自整流后直流并聯(lián)的方式,也就是不能采用圖1的方式,因為整流橋沒有配對,單純靠自身的V-I特性,一般是無法均流的,這樣就會造成兩個整流橋發(fā)熱不一致。


而采用圖2的方式,通常認為在一個封裝內(nèi)的兩個二極管是非常匹配的,是可以均分電流的,所以采用圖2的方式就可以實現(xiàn)整流橋的并聯(lián)了。


浮地驅(qū)動 MOS管


滯環(huán)比較器

在保護電路中,為了防止保護電路在保護點附近來回震蕩,所以一般都增加一定的滯環(huán)。


在下圖中,1M電阻就起到滯環(huán)的作用,如果沒有1M電阻,很明顯,VF電壓達到2.5V運放輸出低電平,低于2.5V,運放輸出高電平。增加1M電阻后,在運放輸出低電平時,6腳電平為0.7+(2.5-0.7)*1000/1010=2.48V。


當VF低于6腳電平后,7腳輸出高電平(如果運放供電15V,7腳輸出可按照14V計算)可以計算此時6腳電平為2.5+(14-2.5)*10/1010=2.61V,如果這是一個輸入欠壓保護電路,且VF為100:1的取樣,則當輸入電壓高于261V,電路正常工作,當電壓低于248V才會欠壓保護,這樣就增強了保護電路的抗干擾能力。


一般經(jīng)常用到滯環(huán)比較器的地方有:過欠壓保護電路、轉(zhuǎn)燈電路等。


浮地驅(qū)動 MOS管


誤差放大器輸出鉗位電路

設(shè)計電源中,無論是恒壓源還是恒流源,只要是閉環(huán)控制,總少不了誤差放大器,在進入閉環(huán)之前,誤差放大器輸出電壓為最高值;


正常來說,誤差放大器供電一般在15V左右,則誤差放大器的輸出在開環(huán)的時候為14V左右,隨著輸入信號的增加,達到穩(wěn)壓(穩(wěn)流)點后,誤差放大器從最高點開始降低直到閉環(huán)需要的值,在誤差放大器輸出降低過程中,時間越常自然輸出超調(diào)越大電路越不容易進入穩(wěn)定。


增加一個二極管+穩(wěn)壓管后,可以在一定程度上改善這個問題,如下圖所示,如果穩(wěn)壓管是5V的,那么在開環(huán)的時候,誤差放大器輸出被鉗位在6V左右,這樣當進入閉環(huán)的時候,誤差放大器輸出就不是從14V開始下降而是從6V左右,降低到閉環(huán)需要的電壓值自然需要的時間就短,電路就越容易進入穩(wěn)定。


大家可以去看看IC內(nèi)部的誤差放大器輸出,無論IC供電電壓多少伏,誤差放大器輸出電壓的最大值應(yīng)該都不會是IC供電電壓,而是6V左右吧,不知道是不是也是基于這個原因。


浮地驅(qū)動 MOS管


雙環(huán)控制系統(tǒng)的切換

在設(shè)計電路中,帶有限流功能的恒壓源及帶有限壓功能的恒流源相信大家都不陌生,很多網(wǎng)友在設(shè)計電路的時候,有時候會采用下圖所示電路,一個穩(wěn)壓環(huán)一個穩(wěn)流環(huán),逐漸增加負載,穩(wěn)流環(huán)輸出低電平進入限流,當負載減小退出限流的時候,穩(wěn)壓環(huán)需要一個切換時間,那么就出現(xiàn)了兩環(huán)路都不工作的一個空白區(qū),在這時間內(nèi),電路相當于開環(huán),對電路來說,總歸不是好事。


 但如果第二個電路,就不存在這樣的問題,限流的時候,穩(wěn)流環(huán)拉低穩(wěn)壓環(huán)的基準,在這個過程中,兩個環(huán)路都在工作,即使在限流過程中,突然斷開負載,由于穩(wěn)壓環(huán)一直在工作,所以在很短時間內(nèi)電路就會進入穩(wěn)定。而不會出現(xiàn)上述電路的空白區(qū)。


浮地驅(qū)動 MOS管



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