NMOS的防反保护电路有什么不同?
电子设计宝典 2024-06-21

来看看NMOS的防反保护电路有什么不同?简单的栅极驱动电路设计,我们会使用NMOS来作防反电路,原因是成本较低。

PMOS一般会放置在电路的高边,NMOS则是在低边放置。

两者的功能类似。不过,NMOS的防反结构,它的电源地和负载地是分开的,而这种结构在汽车电子产品设计中很少使用。这是因为低边开关存在一定的局限性,会有接地不良的隐患,功率上还是提倡使用高边开关。

传统的NMOS防反保护

那我们加入驱动IC呢?

采用NMOS和升降压驱动IC设计防反保护电路时,NMOS则需要放置高边,而驱动IC也从高边进行取电。

优化后的NMOS和驱动IC电路这时会产生一个大于输入电压(VIN)的内部电压,给 NMOS 提供 (VGS)驱动供电。

使用驱动IC可以采取升降压(Buck-Boost)方案。利用升降压拓扑有两个优势:一个是提供更大的驱动电流能力。

当输入电压叠加到100kHz,峰值为2V时,输入电压和源极电压一致,系统电压与漏极电压一致。当源极电压低于漏极电压时,输入电压(VIN)会低于系统电压,MOS管驱动关断,体二极管提供了防反保护功能,防止了电容电流回流。如果源极电压超过漏极电压,输入电压超过系统电压,MOS管驱动导通,可以避免体二极管导通影响电路效率。

第二个优势是提升EMC性能。

通过采用固定的峰值电流控制,较小负载可以对应较低的fSW,而负载越轻,开关频率越低。再者,MOS管是电压型器件,电流消耗比较小,开关频率也比较低,几乎不存在EMI问题。

除了上述的两个优势:提供更大的驱动电流能力和提升EMC性能。此外,它还具备管压降小,损耗和温升低的优势。

因此,在一些简单的驱动电路设计中,采用NMOS进行防反接,性价比会比较高。


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