mos管上管驱动电路 （9.18）.pdfVIP

MOSFET的上管驱动设计

上管的设计思路我们类似下管的，我们说上管是核心器件是吧，然后我们的

设计围绕着上管展开的是吧，先讲下GS电容的充放电，要想做到充放电快是不

是还是用到了三极管啊？这块的逻辑控制电路是可以参考下管的驱动电路的是

吧，那么我们接下来讨论一下上管驱动的供电问题：

我们把这一路MOSFET称之为一个桥臂，那么下管是站在地上的是吧，而

15V或者12V也是站在地上的是吧，所以下管的前级驱动是可以直接由15V供

电的是啊吧，那么我们研究一下上管是什么情况。

我们看这个图，当上管导通的时候下管是不能导通的是吧？下管和上管是

不能同时导通的是吧，那么我们讨论上管导通的时候，是不是前提条件是下管关

闭的啊。

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当上管导通的时候那中心点M的电压是多少伏啊?要想MOSFET通的话是不

是G点的电压需要高于S点的电压啊，比如高于15V，那上管导通的时候需要

G点对地电压多少伏啊？135V。电源串联，电容相当于一个15V的电池，串在120V

的电池上。

关于这个知识点可以从两个角度看，第一个是关注上管S点对地的电

位以及上管G点的对地电位是啊吧，需要这个差值满足上管的导通条件，但是

这牙膏理解起来比较麻烦，他们分别把地作为中间人了是吧，各自对地进行比较

是多少伏是吧？我们能否用个简单的理解方式呢，MOSFET的导通条件是什么

啊？是不是只管GS的压差啊。具体你S的电压绝对值是多少G点是不关心的，

G点只关心比S点高多少是吧，那么这样的话，哪怕你S点的电压是波动的，但

是我的GS的压差是满足开通阈值就OK了是吧。那么我们沿着这条思路来看下

如何给上管的GS进行供电呢？我们说电容可以储存电的是吧，那么电容上也可

以反映电压高低的是吧，我们可不可以先把电容的电充满到15V，然后让电容给

驱动电路供电不就可以解决吗。

那么这个电容的接法是如何的呢？

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这是我们上节课讲的内容里面的图是吧，那么我们发现电容是怎么接的啊？

电容是不是一端接电源另一端接地啊？源可以对GS电容进行充电是吧，充电

的回路决定了，这个电容需要跟GS电容的地连在一起是吧。地不连接的话就是

断开的，就没有回路了，我们分析回路的时候是不是说从源的正出发回到

源的负啊，只有供电电容的地跟GS电容的地连在一起这个回路才有啊。

也就是说电容需要跟驱动电路并联是吧，那么我们上管的供电电容应该

怎么接呢？如果一端接G一端接S的话那么只要这个电容有电是不是

MOSFET就持续开通啊就没有开关功能了。

我们看下这个之前的下管的驱动电路，左边这个电源啊，那么这个电路的开

关是不是相当于三级管啊，那么大家先把下管的驱动电路移到上管来，然后上图

我们接着往下分析。

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我们先看下这个图，首先我们说这个图是可以实现开关MOSFET的是吧。我

们说放电可以是用P管自放电方式，不需要外部能量是吧。但是MOSFET开通的

话需要电容来提供能量是吧，当上MOSFET开通的时候电容上的正端的电压

是多少伏啊？是高于Vbus电压了是吧，前提是假设这个电容一开始是有电的，

那么这个上驱动是无法用Vbus电压进行供电的是吧，那么就在上MOSFET开通

的时候就只能靠这个电容提供能量了是吧，但是电容在供电期间是没有能量补

充的是吧。而驱动是需要消耗能量的是吧，这个时候电容的电压是持续下降的是

吧，也就是说这种电容供电的方式是不能长时间执行开通的是吧，所以这种方式

只适合PWM的方式下是吧，就是说上管只能工作在不断的开和关两种状态切换下

是吧。

那么接下来我们讨论下这个电容如何补充能量，而补充能量的话需要电源是

吧，我们说我们先有的电路中只有两种电源是吧，一个是Vbus电压，另外一个

是15V电压是吧。那么电容在上管开通的时候正端的电压已经高于Vbus电压

15V了因此在开通的时候不能补充能量那只能是关断的时候来补充能量

了是吧，那我们