mosfet半桥驱动电路设计要领
半桥拓扑及应用要求规范
半桥拓扑基础及应用规范摘要本技术文档主要针对半桥逆变器工作原理进行分析。
通过半桥逆变器开关分析得出结论，半桥逆变器可以有条件的实现软开关，从而提高效率。
描述对称半桥的主电路如图1所示。
图1中包括两个互补控制的功率MOSFET，其中M1的占空比为D，M2的占空比为（1－D），DS1和DS2是开关的体二极管，隔直电容C2，作为开关M2开通时的电源。
包括漏感Lk，励磁电感Lm的中心抽头的变压器，原边匝数为Np，副边匝数分别为Ns1和Ns2。
本文档针对下图的半桥逆变器展开分析，首先分析了逆变器架构以及半桥逆变器的优缺点，接着针对高效率的半桥逆变器工作原理进行分析，最后对变压器的设计，高压电容容值得选取进行了仿真，分析，并给出结论。
Figure-1 半桥逆变器架构示意图1.半桥逆变器设计分析因液晶屏本身没有发光功能，这就需要在液晶屏后加一个照明系统，该背光照明系统由发光部件、能使光线均匀照射在液晶表示面的导光板和驱动发光部件的电源构成。
现在发光部件的主流为被称作冷阴极管的萤光管。
其发光原理与室内照明用的热阴管类似，但不需象热阴管那样先预热灯丝，它在较低温状态就能点亮，因此叫冷阴极管。
但要驱动这种冷阴极管需要能输出1000~1500V交流电压的特殊电源。
这种特殊电源称之为逆变器。
小尺寸CCFL（22寸以下）逆变器方案中，由于半桥架构设计简单，成本低，应用非常广泛，通常使用一个P+N的场效应管即可实现，其工作模式比较简单，下图为小尺寸方案中，半桥架构的波形和电路示意图。
从成本和效率的角度考量，大尺寸LCD-TV逆变器的输入逐渐改为由PFC（380V-400V)的输出直接输入，这就是我们所说的LIPS(LCD-TV Integrated Power Supply,液晶集成电源）方案。
Figure-4 LIPS电源和逆变器架构大尺寸LIPS方案逆变器采用半桥或者全桥架构，半桥架构一般采用定频，MOSFET处在硬开关状态，这样会导致MOSFET上面很大的开关损耗，此外这种硬开关导致的EMI必须通过相应的手段去处理才能符合EMC 的规范要求。
mosfet半桥驱动电路设计要领
mosfet半桥驱动电路设计要领
近年来，MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的驱动电路正受到越来越多的关注，由于它特有的优势，如低压驱动、高效率、容量高等，流行于电气和电子领域。
本文旨在研究MOSFET半桥驱动电路设计要领。
首先，MOSFET半桥驱动电路的基本原理应该建立起来，并要明确它的设计思想和控制要素。
MOSFET半桥驱动电路应分为两部分，驱动部分和控制部分。
其次，MOSFET半桥驱动电路的驱动部分应充分考虑电感等电路参数，结合电路的结构，把握它的驱动特性，并在设计中采用先进的工艺。
驱动部分的驱动电路应选择合适的参数，如供电电压、驱动能量、驱动电流或保护电压，以确保驱动信号质量。
此外，MOSFET半桥驱动电路的控制部分应按照驱动电路的工作状态，充分考虑反馈电路对驱动电路的影响，结合温度、可靠性等因素，设计合理的控制电路。
此外，还应根据系统的要求，采用有效的保护措施，以减少故障发生的几率。
最后，应根据实际情况，合理分配各电路的空间ε比较，以及电路中各元件的应力和温度分布，并对MOSFET半桥驱动电路的参数进行全面的测试和校验，确保其安全可靠。
综上所述，MOSFET半桥驱动电路设计要领应全面考虑电路工艺、参数和控制等因素，采取先进的设计思路，同时考虑空间ε比较、元件应力和温度分布等因素，以实现MOSFET半桥驱动电路的设计理念，
并对其参数进行充分的测试和校验，使其安全可靠。
桥式拓扑结构功率MOSFET驱动电路设计
图 2 栅极振荡干扰实测波形
3 驱动电路的改进
3. 1 减小分布电感
若取极限情况, 驱动电路的分布电感为零, 则 驱动信号由式 ( 3) 简化为如下形式
V
gs2
图 3 改进后驱动电路
′
= iZ ′ 2 ( s) = C gd2
R g2 E R g2C gs2 s+ 1 ton
( 6)
对其进行拉氏反变换得
2 1 2
电阻, 在 M O SFET 栅源极间并联电容以延长栅 极 电 容 的 充 电 时 间, 降 低 电 压 变 化 率。 而
M O SFET 的关断时间与开通时间存在着一定的
( 5)
由于振荡频率很高, 使 M O SFET 处于高频 开关状态, 产生很大的开关损耗。 更严重的是若振 荡的幅值达到 M O SFET 的门槛电压, 下管将开 通, 而上管正处于导通状态, 此时将造成上下功率 管的直通现象, 造成M O SFET 的损坏。以上现象 可以通过调整驱动电路参数加以抑制。
′ u gs2
理论上, 开通时间越长 d v d t 应力越小, 振荡 产生的干扰效果就越不显著, 但是由 M O SFET 开关损耗近似公式 [ 4 ] P≈ I m [ ( 0. 165+ 0. 1K ) U gs +
0. 05E ( ton + toff ) f ] ( 9)
( t) =
C gd2 E e C gs2 ton
2 ( R g2
)。 4L 2 = tan - 1 ( Ξ Α 2) ] 2 ; Υ
由式 ( 5) 和式 ( 8) 可知,M O SFET 的开通时间 是影响驱动信号振荡幅值的主要因素, 呈反比例 关系。 若适当增大器件的开通时间, 即可在很大程 度 上 减 小 振 荡 幅 值, 因 此 考 虑 在 驱 动 芯 片 与
电力电子技术课程设计mosfet电压型单相半桥无源逆变电路设计
电力电子技术课程设计一、课程设计的性质和目的1、性质：是电气自动化专业的必修实践性环节。
2、目的：1）培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；2）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；3）初步掌握电力电子电路的设计方法。
二、课程设计的题目MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计（阻感性负载）设计条件：（1）输入直流电压：Ui=200V（2）输出功率：500W（3）输出电压波形：1KHz方波三、课程设计的内容，指标内容及要求，应完成的任务1、课程设计的要求1）整流电路的选择2）整流变压器额定参数的计算3）晶闸管（全控型器件）电压、电流额定的选择4）平波电抗器电感值的计算5）保护电路（缓冲电路）的设计6）触发电路（驱动电路）的设计7）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图2、指标要求（1）输入直流电压：Ui=200V；（2）输出功率：500W；（3）输出电压波形：1KHz方波。
3、整流电路的选择整流电路选择感容滤波的二极管整流电路，由于电容两端的电压不能突变，故能够保证输出电压为大小恒定的直流电压。
u d波形更平直，电流i2的上升段平缓了许多，这对于电路的工作是有利的。
4、触发电路（驱动电路）的设计实现逆变的主电路中用的是全控型器件MOSFET，触发电路主要是针对它的触发设计，电路的原理图如下图所示。
跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。
这个很容易做到，但是，我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。
对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。
选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMOS，导通时需要是栅极电压大于源极电压。
而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同，所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。
半桥式开关电源设计
半橋式開關電源設計摘要随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广,电子设备的种类也越来越多,电子设备与我们的工作、生活的关系日益密切。
近年来 ,随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术以及电源理论的快速发展 ,新一代的电源电路开始逐步取代传统的电源电路。
该电源电路具有体积小，控制灵活方便，输出特性好、纹波小、负载调整率高等显著优点。
由于開關電源中的功率調整管工作在開關狀態，具有功耗小、效率高、穩壓范圍寬、溫升低、體積小等突出優點，因此在通信設備、數控裝置、儀器儀表、視頻音響、家用電器等電GAGGAGAGGAFFFFAFAF子電路中得到廣泛應用。
開關電源的高頻變換電路形式很多, 常用的變換電路有推挽、全橋、半橋、單端正激式和單端反激式等形式。
本論文采用雙端驅動集成電路——TL494輸的PWM 脈沖控制器設計音響設備供電電源，利用BJT管作為開關管，可以提高電源變壓器的工作效率，有利于抑制脈沖干擾，同時還可以減小電源變壓器的體積。
關鍵詞：TL494，PWM，半橋式電路，開關電源GAGGAGAGGAFFFFAFAFDesign of Half Bridge Switching Power SupplyABSTRACTWith the rapid development of electronic technology, electronic systems, more and more extensive applications, the types of electronic equipment, more and more electronic equipment and people work and live closer and closer. In recent years, with the power electronic devices (such as IGBT, MOSFET), PWM switching power supply technology and development of the theory, a new generation of power began to gradually replace the traditional power supply circuits. The circuit is small,GAGGAGAGGAFFFFAFAFflexible to control the output characteristics of a good, ripple, load adjustment rate and so on.Switching power supply in the power adjustment control work in the off state, with low power consumption, high efficiency, wide voltage range, low temperature rise, and other outstanding advantages of small size, the communication equipment, CNC equipment, Instrumentation, video audio, home appliances so widely used in electronic circuits. High frequency converter switching power supply so many forms of commonly used with push-pull converter, full bridge, half bridge, single-ended forward and the form of single-ended flyback. In thisGAGGAGAGGAFFFFAFAFthesis, two-side driver IC - TL494 PWM pulse output of the controller design car audio power supply in use as a switch MOSFET, can improve the efficiency of the power transformer, is conducive to impulse noise suppression, but also can reduce the size of the power transformer.KEY WORDS: TL494, PWM, Half bridge circuit, Switching powerGAGGAGAGGAFFFFAFAF目錄前言 (1)第1章開關電源基礎技術 (2)1.1 開關電源概述 (2)1.1.1 開關電源的工作原理 (2)1.1.2 開關電源的構成 (3)1.1.3 開關電源的特點 (4)1.2 開關電源典型結構 (4)1.2.1 串聯開關電源結構 (4)1.2.2并聯開關電源結構 (5)1.2.3 正激式結構 (6)GAGGAGAGGAFFFFAFAF1.2.4 反激式結構 (7)1.2.5 半橋型結構 (8)1.2.6 全橋型結構 (9)1.3 開關電源的技術指標 (10)第2章半橋變換電路 (12)2.1 半橋變換電路工作原理 (12)2.2 半橋變換電路的應用 (13)2.3 半橋變換電路中應注意的問題 (14)2.3.1 偏磁問題 (15)2.3.2 用作橋臂的兩個電容選用問題 (15)2.3.3直通問題 (16)2.3.4 半橋電路的驅動問題 (17)GAGGAGAGGAFFFFAFAF2.4 雙極結型晶體管 (17)2.4.1 結構和定義 (17)2.4.2 三極管的特性曲線 (19)第3章脈寬調制芯片TL494應用分析 (23)3.1 TL494管腳圖 (23)3.2 TL494內部電路介紹 (23)3.3 TL494管腳功能及參數 (24)3.4 TL494脈寬調壓原理 (26)第4章 TL494在DC-DC變換中的應用 (28)4.1 音響設備電源簡述 (28)4.2音響供電電路分析 (28)第5章 PCB設計制作 (31)GAGGAGAGGAFFFFAFAF5.1 PCB的設計制作步驟 (31)5.2 注意事項 (33)5.2.1 特殊元件的布局 (33)5.2.2 布線處理 (34)結論 (35)謝辭 (36)參考文獻 (37)附錄 (39)外文資料翻譯 (40)GAGGAGAGGAFFFFAFAF前言電源是實現電能變換和功率傳遞的主要設備。
半桥拓扑结构高端MOSFET驱动方案选择变压器还是硅芯片
半桥拓扑结构高端MOSFET驱动方案选择变压器还是硅芯片在半桥拓扑结构中，驱动MOSFET的方案选择关系到功率转换效率、可靠性和成本等因素。
常见的两种方案包括使用变压器或硅芯片。
首先，变压器驱动方案是传统的方法之一、它通过变压器的耦合传递信号，驱动MOSFET的开关动作。
变压器驱动方案具有以下优点：1.高隔离性和电压传输能力：变压器可以提供良好的隔离性，将输入与输出电路隔离开，从而提高系统的安全性和可靠性。
此外，变压器还可以提供较高的电压传输能力，适用于高压或大功率应用。
2.适应性强：由于变压器可以降低或升高电压，所以可以适应不同的输入和输出电压要求。
这使得变压器驱动方案更加灵活，并且适用于不同的应用场景。
3.动态响应快：变压器驱动方案具有较高的动态响应能力，能够快速地响应输入信号的变化，提供快速而精确的开关动作。
然而，变压器驱动方案也存在一些缺点：1.复杂和体积较大：由于变压器本身需要占用相当大的空间，所以在一些空间受限的应用中，使用变压器驱动方案可能会存在困难。
2.成本较高：变压器的制造和安装相对复杂，需要专门的工艺和技术支持。
这通常会使变压器驱动方案的成本较高。
相比之下，硅芯片驱动方案是一种新的技术发展。
它通过硅芯片中的电路电子元件驱动MOSFET的开关动作。
硅芯片驱动方案具有以下优点：1.简单和体积小：由于硅芯片集成了多个电子元件和电路，所以硅芯片驱动方案相对简单，体积小，适用于空间受限的应用。
2.成本较低：与传统变压器驱动方案相比，硅芯片驱动方案的制造和安装成本较低，从而可以降低整体系统的成本。
3.高效和可靠：硅芯片驱动方案通常具有较高的转换效率和稳定性，能够提供稳定而可靠的开关动作。
然而，硅芯片驱动方案也存在一些挑战和限制：1.电压传输能力弱：硅芯片驱动方案通常不能提供较高的电压传输能力，适用于低电压和小功率应用。
2.隔离性较差：硅芯片驱动方案往往无法提供与变压器相同的隔离性能，从而可能影响系统的安全性和稳定性。
MOSFET的半桥驱动电路设计要领详解
MOSFET的半桥驱动电路设计要领详解首先，在选择驱动信号时，应考虑驱动信号的频率、幅值和占空比。
对于多种应用，常用的驱动信号是矩形脉冲信号。
其中，频率的选择通常与被驱动设备的工作频率相关，幅值的选择应根据驱动器的工作电压范围来确定，而占空比的选择则与电机工作要求紧密相关。
其次，在选择电源时，要根据被驱动设备的电压要求和功率要求来确定。
电源电压应与被驱动设备的额定电压相匹配，而电源功率则应适应被驱动设备的负载要求。
然后，在设计驱动电路时，需要选择适当的驱动芯片或电路来提供所需的驱动信号。
常用的驱动芯片包括基于PWM控制的驱动芯片和基于脉冲变压器的驱动芯片。
驱动芯片的选择应根据被驱动设备的工作要求和电源选择进行。
PWM控制的驱动芯片可以通过调节占空比来控制MOSFET的导通和关断。
这种驱动芯片通常具有过压保护、过流保护和短路保护等功能。
脉冲变压器驱动芯片则通过变压器的绕组比例来控制MOSFET的导通和关断。
这种驱动芯片通常具有隔离功能，能够提供更高的驱动电源电压。
在设计保护电路时，可以考虑使用过压保护、过流保护和短路保护等。
过压保护可以通过电压检测电路来实现，一旦电压超过设定值，就会关闭驱动信号。
过流保护可以通过电流检测电路来实现，一旦电流超过设定值，就会关闭驱动信号。
短路保护可以通过电源电流检测电路来实现，一旦电源电流超过设定值，就会关闭驱动信号。
此外，还应注意选择适当的散热措施。
由于半桥驱动电路中MOSFET 会有较大的功率损耗，所以在设计时应考虑散热要求，选择合适的散热器和散热方式，以保证系统的可靠性和稳定性。
总结起来，MOSFET的半桥驱动电路设计要考虑驱动信号选择、电源选择、驱动电路设计和保护电路设计等方面。
通过选择适当的驱动芯片和保护电路，并采取合适的散热措施，可以设计出高效、稳定和可靠的半桥驱动电路。
MOSFET的半桥驱动电路设计要领详解
MOSFET的半桥驱动电路设计要领详解1.电源电压选择：在设计MOSFET半桥驱动电路时，首先要确定驱动电路所使用的电源电压。
这个选择应该基于系统的需求和应用环境。
通常，驱动电路的电源电压应该比MOSFET的额定电源电压高出一定的余量，以确保稳定可靠的驱动。
2.驱动电路的功率需求：在设计MOSFET半桥驱动电路时，需要确定驱动电路的功率需求，包括输出功率和工作频率。
这些参数将决定所需的驱动电路的稳定性和可靠性。
3.驱动电路的输入信号：4.驱动电路的保护措施：为了确保驱动电路和MOSFET的安全运行，应该在驱动电路中加入一些保护措施。
例如，过流保护、过温保护和过压保护等，以保护MOSFET 免受损坏。
5.驱动电路的逻辑控制：6.驱动电路的电流放大和隔离：驱动电路通常需要对输入信号进行放大和隔离，以确保信号的稳定和可靠的传输。
电流放大器可以使用运算放大器或其他电流放大器来实现。
而隔离通常采用光耦、磁耦或其他隔离器件来实现。
7.驱动电路的引脚连接：在设计MOSFET半桥驱动电路时，需要按照MOSFET的引脚连接要求进行设计。
一般来说，驱动电路的高低电平输出连接到MOSFET的栅极，而驱动电路的地连接到MOSFET的源极。
8.驱动电路的布局和散热设计：为了确保驱动电路能够稳定可靠地工作，需要合理设计驱动电路的布局。
布局时应避免电源线和信号线的交叉干扰，以及防止热源干扰驱动电路。
此外，还需要合理设置散热器，以保持驱动电路的温度在安全范围内。
总结起来，设计MOSFET半桥驱动电路要考虑电源电压、功率需求、输入信号、保护措施、逻辑控制、电流放大和隔离、引脚连接、布局和散热设计等方面的要求。
只有在全面考虑这些要素的情况下，才能设计出稳定可靠的MOSFET半桥驱动电路。
半桥式开关电源设计
开关电源在工业自动化中的应用
工业自动化设备对电源的稳定性和可靠性要求较高
• 半桥式开关电源具有较高的转换效率和稳定性，适用于工业自动化设备
• 可以为工业自动化设备提供稳定的电源，保证设备运行精度和稳定性
开关电源在工业自动化中的应用实例
• 变频器电源系统：为变频器设备提供稳定的直流电源
• 伺服系统电源：为伺服系统设备提供稳定的直流电源
• 主电路的设计直接影响电源的性能和可靠性
作
• 设计合适的滤波电感和电容，保证输出电压的稳定性和
纹波系数
控制电路设计与分析
控制电路是半桥式开关电源的大脑
控制电路的设计要点
• 负责控制开关管的开关状态，实现电压的调节
• 选择合适的控制算法，如PWM控制、PFM控制等
• 控制电路的设计直接影响电源的稳定性和性能
减小输出纹波与噪声的策略
减小输出纹波与噪声是提高半桥式开关电源性能的关键
• 可以保证输出电压的稳定性和可靠性
• 有助于提高设备的运行精度和稳定性
减小输出纹波与噪声的策略
• 优化滤波电感和电容的设计，提高滤波效果
• 采用多级滤波和屏蔽措施，降低电磁干扰
• 提高控制电路的性能，减小误差信号，提高调节精度
• 过电流保护：采用电流限制器或熔断器，防止电源因过电流而损坏
• 短路保护：采用温度保险丝或过流保护器，防止电源因短路而损坏
03
半桥式开关电源的电路设计与分析
主电路设计与分析
主电路是半桥式开关电源的核心部分
主电路的设计要点
• 负责实现电压的斩波和滤波
• 选择合适的开关器件和驱动电路，保证开关管的正常工
滤波电感与电容的设计与应用
滤波电感和电容是半桥式开关电源的重要组成部分
MOSFET的半桥驱动电路设计要领详解
MOSFET的半桥驱动电路设计要领详解MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的半桥驱动电路是一种常用的电路配置，用于将直流电源转换为交流信号。
它在工业和电子设备中被广泛应用，常见于电机控制、电源转换和逆变器等领域。
本文将详细介绍MOSFET半桥驱动电路的设计要领。
1.MOSFET的选择：首先，需要选择适合应用的MOSFET。
选择MOSFET时，需要考虑其额定电压、最大电流、导通电阻和开关速度等参数。
合适的MOSFET应具有低导通电阻、高开关速度和低静态功耗。
2.驱动电路的电源：半桥驱动电路需要两个电源，一个用于上半桥，另一个用于下半桥。
这些电源的电压应根据MOSFET的额定电压确定。
通常，电源电压应略高于MOSFET的额定电压，以确保MOSFET在工作时能充分导通。
3.驱动电路的控制信号：半桥驱动电路的控制信号通常来自于微控制器或其他逻辑电路。
控制信号需要提供给驱动电路，以控制MOSFET的开关。
通常，控制信号是一个矩形波形，频率取决于所需的开关频率。
4.驱动电路的设计：半桥驱动电路通常由两个部分组成：上半桥和下半桥。
每个半桥都由一个N沟道MOSFET（NMOS）和一个P沟道MOSFET（PMOS）组成，以实现全桥的驱动。
下面将详细介绍每个半桥的设计要领。
-上半桥设计要领：上半桥的NMOS和PMOS的源极分别连接到共源节点，以便在MOSFET 导通时共享电流。
NMOS的栅极通过一个电阻连接到地，而PMOS的栅极则连接到驱动电路的控制信号。
这样，当驱动电路的控制信号为高电平时，上半桥的NMOS导通，而PMOS关断；反之，当控制信号为低电平时，NMOS 关断，PMOS导通。
-下半桥设计要领：下半桥的设计与上半桥类似，只是NMOS和PMOS的源极分别连接到共源节点的反方向。
这样，当驱动电路的控制信号为高电平时，下半桥的NMOS关断，PMOS导通；反之，当控制信号为低电平时，NMOS导通，PMOS 关断。
MOSFET管驱动电路的设计
由此我们可以知道，如果想在更短的时间 内把GS电压拉高或者拉低，就要给MOS管 栅极更大的瞬间驱动电流。 大家常用的PWM芯片输出直接驱动MOS 或者用三极管放大后再驱动MOS的方法， 其实在瞬间驱动电流这块是有很大缺陷的。 比较好的方法是使用专用的MOSFET驱动 芯片如TC4420来驱动MOS管，这类的芯 片一般有很大的瞬间输出电流，而且还兼 容TTL电平输入
因为驱动线路走线会有寄生电感，而寄生 电感和MOS管的结电容会组成一个LC振荡 电路，如果直接把驱动芯片的输出端接到 MOS管栅极的话，在PWM波的上升下降 沿会产生很大的震荡，导致MOS管急剧发 热甚至爆炸，一般的解决方法是在栅极串 联10欧左右的电阻，降低LC振荡电路的Q 值，使震荡迅速衰减掉。
闫力
生命信息与仪器工程学院
一般认为MOSFET是电压驱动的，不需要 驱动电流 然而，在MOS的G S两级之间有结电容存 在，这个电容会让驱动MOS变的不那么简 单
如果不考虑纹波和EMI等要求的话，MOS 管开关速度越快越好，因为开关时间越短， 开关损耗越小，而在开关电源中开关损耗 占总损耗的很大一部分，因此MOS管驱动 电路的好坏直接决定了电源的效率 对于一个MOS管，如果把GS之间的电压从 0拉到管子的开启电压所用的时间越短，那 么MOS管开启的速度就会越快。与此类似， 如果把MOS管的GS电压从开启电压降到 0V的时间越短，那么MOS管关断的速度也 就越快
很荣幸能和大家一起为电赛奋斗，我相信 我们的努力不会白，我们都是国一哥！
高频振铃严重的毁容方波。。 在上升下降沿震荡严重，这种情况管子一 般瞬间死掉。。跟上一个情况差不多，进 线性区。。。BOOM!！原因也类似，主要 是布线的问题
又胖又圆的肥猪波。。 上升下降沿极其缓慢，这是因为阻抗不匹 配导致的。。。芯片驱动能力太差或者栅 极电阻太大。。 果断换大电流的驱动芯片，栅极电阻往小 调调就OK了
半桥拓扑结构高端MOSFET驱动方案选择
半桥拓扑结构高端MOSFET驱动方案选择在节能环保意识的鞭策及世界各地最新能效规范的推动下，提高能效已经成为业界共识。
与反激、正激、双开关反激、双开关正激和全桥等硬开关技术相比，双电感加单电容(LLC)、有源钳位反激、有源钳位正激、非对称半桥(AHB)及移相全桥等软开关技术能提供更高的能效。
因此，在注重高能效的应用中，软开关技术越来越受设计人员青睐。
另一方面，半桥配置最适合提供高能效/高功率密度的中低功率应用。
半桥配置涉及两种基本类型的MOSFET驱动器，即高端(High-Side)驱动器和低端(Low-Side)驱动器。
高端表示MOSFET的源极能够在地与高压输入端之间浮动，而低端表示MOSFET的源极始终接地，参见图1。
当高端开关从关闭转向导通时，MOSFET源极电压从地电平上升至高压输入端电平，这表示施加在MOSFET门极的电压也必须随之浮动上升。
这要求某种形式的隔离或浮动门驱动电路。
与之不同，低端MOSFET的源极始终接地，故门驱动电压也能够接地参考，这使驱动低端MOSFET的门极更加简单。
图1：LLC半桥拓扑结构电路图。
所有软开关拓扑结构都应用带浮接参考引脚(如MOSFET源极引脚)的功率开关。
在如图1所示的LLC半桥拓扑结构中，高端MOSFET开关连接至高压输入端，不能够采用主电源控制器来驱动，而需要另行选定驱动电路。
这驱动电路是控制电路与功率开关之间的接口，将控制信号放大至驱动功率开关管所要求的电平，并在功率开关管与逻辑电平控制电路之间有要求时提供电气隔离。
高端MOSFET驱动方案常见的有两种，一是基于变压器的方案，二是基于硅集成电路(IC)驱动器的方案。
本文将分别讨论这两种半桥拓扑结。
图文并茂讲解MOS管驱动设计细节,掌握不好会核爆！
图文并茂讲解MOS管驱动设计细节,掌握不好会核爆！MOS管驱动设计一般认为MOSFET是电压驱动的，不需要驱动电流。
然而，在MOS的G、S两级之间有结电容存在，这个电容会让驱动MOS变的不那么简单。
如果不考虑纹波和EMI等要求的话，MOS管开关速度越快越好，因为开关时间越短，开关损耗越小，而在开关电源中开关损耗占总损耗的很大一部分，因此MOS管驱动电路的好坏直接决定了电源的效率。
对于一个MOS管，如果把GS之间的电压从0拉到管子的开启电压所用的时间越短，那么MOS管开启的速度就会越快。
与此类似，如果把MOS管的GS电压从开启电压降到0V的时间越短，那么MOS 管关断的速度也就越快。
由此我们可以知道，如果想在更短的时间内把GS电压拉高或者拉低，就要给MOS管栅极更大的瞬间驱动电流。
大家常用的PWM芯片输出直接驱动MOS或者用三极管放大后再驱动MOS的方法，其实在瞬间驱动电流这块是有很大缺陷的。
比较好的方法是使用专用的MOSFET驱动芯片，这类的芯片一般有很大的瞬间输出电流，而且还兼容TTL电平输入，MOSFET驱动芯片的内部结构。
需要注意因为驱动线路走线会有寄生电感，而寄生电感和MOS管的结电容会组成一个LC振荡电路，如果直接把驱动芯片的输出端接到MOS管栅极的话，在PWM波的上升下降沿会产生很大的震荡，导致MOS管急剧发热甚至爆炸，一般的解决方法是在栅极串联10欧左右的电阻，降低LC振荡电路的Q值，使震荡迅速衰减掉。
因为MOS管栅极高输入阻抗的特性，一点点静电或者干扰都可能导致MOS管误导通，所以建议在MOS管G S之间并联一个10K的电阻以降低输入阻抗。
如果担心附近功率线路上的干扰耦合过来产生瞬间高压击穿MOS 管的话，可以在GS之间再并联一个18V左右的TVS瞬态抑制二极管，TVS可以认为是一个反应速度很快的稳压管，其瞬间可以承受的功率高达几百至上千瓦，可以用来吸收瞬间的干扰脉冲。
MOS管驱动电路参考布线设计MOS管驱动线路的环路面积要尽可能小，否则可能会引入外来的电磁干扰，驱动芯片的旁路电容要尽量靠近驱动芯片的VCC和GND 引脚，否则走线的电感会很大程度上影响芯片的瞬间输出电流。
单相半桥无源逆变电路的设计文档
1概述1.1课题背景和意义功率MOSFET（金属－氧化物-半导体场效应晶体管）是最重要的一种功率场效应晶体管,除此之外还有MISFET、MESFET、JFET等几种。
功率MOSFET 为功率集成器件，内含数百乃至上万个相互并联的MOSFET 单元。
为提高其集成度和耐压性,大都采用垂直结构（即VMOS），如VVMOS（V 型槽结构）、VUMOS 、SIPMOS 等。
图1如图1 显示了一种SIPMOS（n 沟道增强型功率MOSFET）的部分剖面结构。
其栅极用导电的多晶硅制成,栅极与半导体之间有一层二氧化硅薄膜,栅极与源极位于硅片的同一面，漏极则在背面。
从总体上看，漏极电流垂直地流过硅片，漏极和源极间电压也加在硅片的两个面之间。
该器件属于耗尽型n 沟道的功率MOSFET，其源极和漏极之间有一n 型导电沟道,改变栅极对源极的电压，可以控制通过沟道的电流大小。
耗尽型器件在其栅极电压为零时也存在沟道，而增强型器件一定要施加栅极电压才有沟道出现。
与n 沟道器件对应,还有p 沟道的功率MOSFET 。
图2 为图1 所示SIPMOS 的输出特性。
它表明了栅极的控制作用及不同栅极电压下，漏极电流与漏极电压之间的关系。
图2中，在非饱和区（Ⅰ）,源极和漏极间相当于一个小电阻；在亚阈值区（Ⅲ）则表现为开路；在饱和区（Ⅱ），器件具有放大作用。
功率MOSFET 属于电压型控制器件。
它依靠多数载流子工作,因而具有许多优点:能与集成电路直接相连；开关频率可在数兆赫以上（可达100MHz），比双极型功率晶体管（GTR）至少高10 倍；导通电阻具有正温度系数,器件不易发生二次击穿,易于并联工作。
与GTR 相比，功率MOSFET 的导通电阻较大，电流密度不易提高，在100kHz 以下频率工作时,其功率损耗高于GTR。
此外，由于导电沟道很窄（微米级）,单元尺寸精细，其制作也较GTR 困难。
在80 年代中期, 功率MOSFET 的容量还不大（有100A/60V，75A/100V ，5A/1000V 等几种）。
半桥拓扑结搆高端MOSFET 驱动方案选择：变压器还是矽晶片？
半橋拓撲結搆高端MOSFET驅動方案選擇：變壓器還是矽晶片？本文由安森美半導體提供在節能環保意識的影響及世界各地最新效能規範的推動下，提高效能已經成為業界共識。
與返馳、順向、雙開關返馳、雙開關順向和全橋等硬開關(hard switching)技術相比，雙電感加單電容(LLC)、主動箝位返馳、主動箝位順向、非對稱半橋(AHB)及移相全橋等軟開關(soft switching)技術能提供更高的效能。
因此，在注重高效能的應用中，軟開關技術越來越受設計人員青睞。
另一方面，半橋配置最適合提供高效能/高功率密度的中低功率應用。
半橋配置涉及兩種基本類型的MOSFET驅動器，即高端(High-Side)驅動器和低端(Low-Side)驅動器。
高端表示MOSFET的源極能夠在地與高壓輸入端之間浮動，而低端表示MOSFET的源極始終接地，參見圖一。
圖一 LLC半橋拓撲結搆電路圖當高端開關從關閉轉向導通時，MOSFET源極電壓從地電平上升至高壓輸入端電平，這表示施加在MOSFET閘極的電壓也必須隨之浮動上升。
這要求某種形式的隔離或浮動閘極驅動電路。
與之不同，低端MOSFET的源極始終接地，故閘極驅動電壓也能夠接地參考，這使驅動低端MOSFET的閘極更加簡單。
所有軟開關拓撲結搆都應用帶浮接參考接腳(如MOSFET源極接腳)的功率開關。
在如圖一所示的LLC半橋拓撲結搆中，高端MOSFET開關連接至高壓輸入端，不能夠採用主電源控制器來驅動，而需要另行選定驅動電路。
此驅動電路是控制電路與功率開關之間的接口，將控制訊號放大至驅動功率開關管所要求的電平，並在功率開關管與邏輯電平控制電路之間有要求時提供電氣隔離。
高端MOSFET驅動方案常見的有兩種，一是以變壓器為基礎的方案，二是以矽積體電路(IC)驅動器為基礎的方案。
本文將分別討論此兩種半橋拓撲結搆高端MOSFET 驅動方案的設計考慮因素，並從多個角度比較此兩種驅動方案，及提供安森美半導體的建議方案。
MOSFET半桥驱动电路设计要领
MOSFET半桥驱动电路设计要领1 引言MOSFET凭开关速度快、导通电阻低等优点在开关电源及电机驱动等应用中得到了广泛应用。
要想使MOSFET在应用中充分发挥其性能，就必须设计一个适合应用的驱动电路和参数。
在应用中MOSFET 一般工作在桥式拓扑结构模式下，如图1所示。
由于下桥MOSFET驱动电压的参考点为地，较容易设计驱动电路，而上桥的驱动电压是跟随相线电压浮动的，因此如何很好地驱动上桥MOSFET成了设计能否成功的关键。
半桥驱动芯片由于其易于设计驱动电路、外围元器件少、驱动能力强、可靠性高等优点在MOSFET驱动电路中得到广泛应用。
2 桥式结构拓扑分析图1所示为驱动三相直流无刷电机的桥式电路，其中LPCB、 LS、LD为直流母线和相线的引线电感，电机为三相Y型直流无刷电机，其工作原理如下。
直流无刷电机通过桥式电路实现电子换相，电机工作模式为三相六状态，MOSFET导通顺序为Q1Q5→Q1Q6→Q2Q6→Q2Q4→Q3Q4→Q3Q5。
系统通过调节上桥MOSFET的PWM占空比来实现速度调节。
Q1、Q5导通时，电流(Ion)由VDD经Q1、电机线圈、Q5流至地线，电机AB相通电。
Q1关闭、Q5导通时，电流经过Q5，Q4续流(IF)，电机线圈中的电流基本维持不变。
Q1再次开通时，由于Q3体二极管的电荷恢复过程，体二极管不能很快关断，因此体二极管中会有反向恢复电流(Irr)流过。
由于Irr的变化很快，因此在Irr回路中产生很高的di/dt。
3 半桥驱动电路工作原理图2所示为典型的半桥驱动电路。
半桥驱动电路的关键是如何实现上桥的驱动。
图2中C1为自举电容，D1为快恢复二极管。
PWM在上桥调制。
当Q1关断时，A点电位由于Q2的续流而回零，此时C1通过VCC及D1进行充电。
当输入信号Hin开通时，上桥的驱动由C1供电。
由于C1的电压不变，VB 随VS的升高而浮动，所以C1称为自举电容。
每个PWM周期，电路都给C1充电，维持其电压基本保持不变。
mosfet半桥驱动电路设计要领
mosfet半桥驱动电路设计要领
mosfet半桥驱动电路设计要领：
1、设计直流电源电路，使交流输入电压转换成一定的直流电压，并满足mosfet驱动电路的需求。
2、设计mosfet驱动电路，使mosfet具有良好的动态特性，这就要求能够提供足够的高压及大电流的驱动信号，以使mosfet迅速导通或断开。
3、对硅晶体管进行设计，使mosfet在开关时有足够的上升沿及下降沿，以保证良好的开关特性。
4、设计mosfet控制电路，控制mosfet的开关特性，使其实现要求的输出电压。
5、在mosfet的开路和短路保护电路中添加可靠的保护元件，用以保护mosfet芯片免受损坏。
6、对电路整体进行布线，并确认每个元件的接线方式，同时降低元件的间间耦合，以防止干扰。
7、测试每个电路单元，并进行故障诊断，确保所有电路单元都能够正确工作。
MOSFET的驱动技术详解
MOSFET的驱动技术详解simtriex/simplis仿真电路用软件MOSFET作为功率开关管，已经是是开关电源领域的绝对主力器件。
虽然MOSFET作为电压型驱动器件，其驱动表面上看来是非常简单，但是详细分析起来并不简单。
下面我会花一点时间，一点点来解析MOSFET的驱动技术，以及在不同的应用，应该采用什么样的驱动电路。
首先，来做一个实验，把一个MOSFET的G悬空，然后在DS上加电压，那么会出现什么情况呢？很多工程师都知道，MOS会导通甚至击穿。
这是为什么呢？我根本没有加驱动电压，MOS怎么会导通？用下面的图1，来做个仿真；去探测G极的电压，发现电压波形如图2所示。
图1图2这种情况有什么危害呢？实际情况下，MOS肯定有驱动电路的么，要么导通，要么关掉。
问题就出在开机，或者关机的时候，最主要是开机的时候，此时你的驱动电路还没上电。
但是输入上电了，由于驱动电路没有工作，G级的电荷无法被释放，就容易导致MOS导通击穿。
那么怎么解决呢？在GS之间并一个电阻。
其仿真的结果如图4。
几乎为0V。
图3图4什么叫驱动能力，很多PWM 芯片，或者专门的驱动芯片都会说驱动能力，比如384X 的驱动能力为1A，其含义是什么呢？假如驱动是个理想脉冲源，那么其驱动能力就是无穷大，想提供多大电流就给多大。
但实际中，驱动是有内阻的，假设其内阻为10欧姆，在10V 电压下，最多能提供的峰值电流就是1A，通常也认为其驱动能力为1A。
那什么叫驱动电阻呢，通常驱动器和MOS 的G 极之间，会串一个电阻，就如下图5的R3。
图5对上图进行仿真，R3分别取1欧姆，和100欧姆。
下图6是MOS 的G 极的电压波形上升沿。
图7是驱动的下降沿(G 极电压)。
图6图7驱动电阻的作用，如果你的驱动走线很长，驱动电阻可以对走线电感和MOS 结电容引起的震荡起阻尼作用。
但是通常，现在的PCB 走线都很紧凑，走线电感非常小。
第二个，重要作用就是调解驱动器的驱动能力，调节开关速度。
半桥式开关电源设计.
半桥式开关电源设计摘要随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广,电子设备的种类也越来越多,电子设备与我们的工作、生活的关系日益密切。
近年来,随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术以及电源理论的快速发展,新一代的电源电路开始逐步取代传统的电源电路。
该电源电路具有体积小，控制灵活方便，输出特性好、纹波小、负载调整率高等显著优点。
由于开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点，因此在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激式和单端反激式等形式。
本论文采用双端驱动集成电路——TL494输的PWM脉冲控制器设计音响设备供电电源，利用BJT管作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，有利于抑制脉冲干扰，同时还可以减小电源变压器的体积。
关键词：TL494，PWM，半桥式电路，开关电源Design of Half Bridge Switching Power SupplyABSTRACTWith the rapid development of electronic technology, electronic systems, more and more extensive applications, the types of electronic equipment, more and more electronic equipment and people work and live closer and closer. In recent years, with the power electronic devices (such as IGBT, MOSFET), PWM switching power supply technology and development of the theory, a new generation of power began to gradually replace the traditional power supply circuits. The circuit is small, flexible to control the output characteristics of a good, ripple, load adjustment rate and so on.Switching power supply in the power adjustment control work in the off state, with low power consumption, high efficiency, wide voltage range, low temperature rise, and other outstanding advantages of small size, the communication equipment, CNC equipment, Instrumentation, video audio, home appliances so widely used in electronic circuits. High frequency converter switching power supply so many forms of commonly used with push-pull converter, full bridge, half bridge, single-ended forward and the form of single-ended flyback. In this thesis, two-side driver IC - TL494 PWM pulse output of the controller design car audio power supply in use as a switch MOSFET, can improve the efficiency of the power transformer, is conducive to impulse noise suppression, but also can reduce the size of the power transformer.KEY WORDS:TL494, PWM, Half bridge circuit, Switching power目录前言 (1)第1章开关电源基础技术 (2)1.1 开关电源概述 (2)1.1.1 开关电源的工作原理 (2)1.1.2 开关电源的构成 (3)1.1.3 开关电源的特点 (4)1.2 开关电源典型结构 (4)1.2.1 串联开关电源结构 (4)1.2.2并联开关电源结构 (5)1.2.3 正激式结构 (6)1.2.4 反激式结构 (7)1.2.5 半桥型结构 (8)1.2.6 全桥型结构 (9)1.3 开关电源的技术指标 (10)第2章半桥变换电路 (12)2.1 半桥变换电路工作原理 (12)2.2 半桥变换电路的应用 (13)2.3 半桥变换电路中应注意的问题 (14)2.3.1 偏磁问题 (15)2.3.2 用作桥臂的两个电容选用问题 (15)2.3.3直通问题 (16)2.3.4 半桥电路的驱动问题 (17)2.4 双极结型晶体管 (17)2.4.1结构和定义 (17)2.4.2 三极管的特性曲线 (19)第3章脉宽调制芯片TL494应用分析 (23)3.1 TL494管脚图 (23)3.2 TL494内部电路介绍 (23)3.3 TL494管脚功能及参数 (24)3.4 TL494脉宽调压原理 (26)第4章TL494在DC-DC变换中的应用 (28)4.1 音响设备电源简述 (28)4.2音响供电电路分析 (28)第5章PCB设计制作 (31)5.1 PCB的设计制作步骤 (31)5.2 注意事项 (33)5.2.1 特殊元件的布局 (33)5.2.2布线处理 (34)结论 (35)谢辞 (36)参考文献 (37)附录 (39)外文资料翻译 (40)前言电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。
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mosfet半桥驱动电路设计要领
半桥驱动电路是一种常见的驱动电路，常用于驱动MOSFET等功率开
关器件。
本文将介绍设计半桥驱动电路的要领。
驱动电路的基本原理
半桥驱动电路常用于推动半桥拓扑或单刹车拓扑等功率开关电路。
半
桥驱动电路的基本原理是将输入信号通过逻辑电路进行加工和放大，产生
合适的驱动信号，控制MOSFET的导通和截止。
半桥驱动电路通常由输入缓冲电路、逻辑电路、驱动级和输出驱动级
组成。
输入缓冲电路用于接收控制信号，并提供良好的干扰抑制能力。
逻
辑电路主要用于对输入信号进行逻辑运算和判断，产生MOSFET驱动控制
信号。
驱动级用于放大逻辑电路输出信号的电流。
输出驱动级用于提供足
够的电流和电压，驱动MOSFET。
1.选择适当的逻辑门电路
半桥驱动电路通常采用逻辑门电路作为逻辑电路，常用的逻辑门包括
非门、与门、或门、与非门等。
在选择逻辑门时，需要考虑输入信号数量
和类型，以及输出电流和电压的要求。
2.控制信号的处理
输入控制信号通常需要进行处理，以满足MOSFET的驱动要求。
例如，可以通过逻辑运算将多个输入信号合并为一个输出信号，或者通过加工改
变输入信号的电平或时序。
3.驱动级的选择
驱动级需要提供足够的电流来驱动MOSFET的栅极，从而确保MOSFET 能够快速开关。
常用的驱动级包括晶体管、共射放大电路、电流转移电路等。
在选择驱动级时，需要考虑输入和输出的电流和电压要求，以及功率损耗和成本等因素。
4.输出级的选择
输出级需要提供足够的电流和电压来驱动MOSFET的源极和漏极。
常用的输出级包括共射放大电路、共基放大电路、共集放大电路等。
在选择输出级时，需要考虑输出电流和电压的要求，以及功率损耗和响应速度等因素。
5.干扰抑制和保护设计
半桥驱动电路通常需要具备良好的干扰抑制能力和保护功能。
可以考虑采用滤波电路、隔离电路、过压保护电路、过流保护电路等来提高系统的稳定性和可靠性。
总结
半桥驱动电路设计要注意逻辑门电路的选择、控制信号的处理、驱动级和输出级的选择，以及干扰抑制和保护设计。
在设计过程中，还应注意考虑控制信号的时序关系、电源电压和电流要求，尽量降低功率损耗和成本。
设计一个高性能的半桥驱动电路需要进行仔细的参数分析、电路仿真和实验验证。
通过优化设计和调整参数，可以提高系统的效率、稳定性和可靠性，实现更好的驱动效果。