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BUCK電路驅動方式多樣化,工程師該如何抉擇?

發布時間:2015-04-20 責任編輯:sherry

【導讀】等效電路其實就是大家所熟悉的BUCK電路,其在電路中的工作效率非常高,所以受到了設計者的追捧。BUCK電路電路的驅動方式很多,根據不同的情況,最佳的驅動方式也不盡相同。本篇文章就將為大家介紹幾種比較好的BUCK電路驅動方式。
 
圖1所示的單管降壓電源,拓撲很簡單,但由于MOSFET的源極電位不固定,驅動不是很容易。本文就斬波電源的不同驅動方式,分別就其電路的復雜性、驅動脈沖質量、價格成本以及工作頻率的適應性等方面進行了分析和比較。
BUCK斬波電路
圖1 BUCK斬波電路
 
各種驅動電路分析
 
電平轉換直接驅動
電平轉換直接驅動
圖2 電平移動驅動電路
 
當主電路的供電電壓不太高時,可插入圖2所示的電平轉換驅動電路。這種方法的優點是成本較低,缺點一是當輸入電壓Vin較高時不易處理好;二是電平移動驅動部分需要電荷泵供電,因此電路比較繁復。
 
光電耦合器隔離驅動
光電耦合器隔離驅動
圖3 光耦隔離驅動
 
這是一種常用的方法,如圖3所示,優點是電路比較成熟,但光耦次級需要隔離電源,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響應速度。
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變換MOSFET的位置
 MOS管移位驅動
圖4 MOS管移位驅動
 
如圖四所示,將MOS管移到供電電源的負端,就可用IC輸出的信號直接驅動。優點是驅動成本低,缺點一是輸出地懸浮,抗干擾性差;二是不能直接引進反饋,需要再加光耦隔離傳送。
 
變壓器直接隔離驅動
變壓器直接驅動
圖5 變壓器直接驅動
 
圖5所示這種直接驅動方法的突出優點是成本最低,但由于變壓器只能傳遞交流信號,因此輸出的正負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。同時由于變壓器的負載是MOS管的輸入電容,驅動脈沖的前后沿一般不會很理想。
 
有源變壓器驅動
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,次級另加隔離電源和放大電路,如圖6所示。因為變壓器只傳送信號,因此響應比較快,工作頻率可以很高,次級有源,可以輸出比較陡峭的脈沖信號。缺點是要有一路隔離的電源供給。
 
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