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BUCK電路驅(qū)動(dòng)方式多樣化,工程師該如何抉擇?

發(fā)布時(shí)間:2015-04-20 責(zé)任編輯:sherry

【導(dǎo)讀】等效電路其實(shí)就是大家所熟悉的BUCK電路,其在電路中的工作效率非常高,所以受到了設(shè)計(jì)者的追捧。BUCK電路電路的驅(qū)動(dòng)方式很多,根據(jù)不同的情況,最佳的驅(qū)動(dòng)方式也不盡相同。本篇文章就將為大家介紹幾種比較好的BUCK電路驅(qū)動(dòng)方式。
 
圖1所示的單管降壓電源,拓?fù)浜芎唵?,但由于MOSFET的源極電位不固定,驅(qū)動(dòng)不是很容易。本文就斬波電源的不同驅(qū)動(dòng)方式,分別就其電路的復(fù)雜性、驅(qū)動(dòng)脈沖質(zhì)量、價(jià)格成本以及工作頻率的適應(yīng)性等方面進(jìn)行了分析和比較。
BUCK斬波電路
圖1 BUCK斬波電路
 
各種驅(qū)動(dòng)電路分析
 
電平轉(zhuǎn)換直接驅(qū)動(dòng)
電平轉(zhuǎn)換直接驅(qū)動(dòng)
圖2 電平移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路
 
當(dāng)主電路的供電電壓不太高時(shí),可插入圖2所示的電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是成本較低,缺點(diǎn)一是當(dāng)輸入電壓Vin較高時(shí)不易處理好;二是電平移動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分需要電荷泵供電,因此電路比較繁復(fù)。
 
光電耦合器隔離驅(qū)動(dòng)
光電耦合器隔離驅(qū)動(dòng)
圖3 光耦隔離驅(qū)動(dòng)
 
這是一種常用的方法,如圖3所示,優(yōu)點(diǎn)是電路比較成熟,但光耦次級(jí)需要隔離電源,由于光耦的速度不是很快,工作頻率不能太高,并可能降低電源的瞬態(tài)響應(yīng)速度。
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變換MOSFET的位置
 MOS管移位驅(qū)動(dòng)
圖4 MOS管移位驅(qū)動(dòng)
 
如圖四所示,將MOS管移到供電電源的負(fù)端,就可用IC輸出的信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)成本低,缺點(diǎn)一是輸出地懸浮,抗干擾性差;二是不能直接引進(jìn)反饋,需要再加光耦隔離傳送。
 
變壓器直接隔離驅(qū)動(dòng)
變壓器直接驅(qū)動(dòng)
圖5 變壓器直接驅(qū)動(dòng)
 
圖5所示這種直接驅(qū)動(dòng)方法的突出優(yōu)點(diǎn)是成本最低,但由于變壓器只能傳遞交流信號(hào),因此輸出的正負(fù)脈沖幅值隨占空比而變,只適用于占空比在0.5左右、而且變化不大的情況。同時(shí)由于變壓器的負(fù)載是MOS管的輸入電容,驅(qū)動(dòng)脈沖的前后沿一般不會(huì)很理想。
 
有源變壓器驅(qū)動(dòng)
變壓器外加隔離電源
圖6 變壓器外加隔離電源
 
用變壓器傳送信號(hào),次級(jí)另加隔離電源和放大電路,如圖6所示。因?yàn)樽儔浩髦粋魉托盘?hào),因此響應(yīng)比較快,工作頻率可以很高,次級(jí)有源,可以輸出比較陡峭的脈沖信號(hào)。缺點(diǎn)是要有一路隔離的電源供給。
 
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