图腾柱电路解析整理
双模式图腾柱无桥PFC电路的研究
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图腾柱电路解析整理
再谈图腾柱驱动电路(diànlù)之一、之二、之三汇总（注：根据(gēnjù)davida的建议，觉得还是(hái shi)把这个三个帖子综合起来跟方便大家探讨。
）一、驱动(qūdònɡ)电路之一由于本人最近(zuìjìn)接触才saber，仿真能力有限，本想仿真，但实在是由于有关saber的基础东西还很多不会呢，所以只能请教大家了1、问：（1）在下面电路中，VCC的选择和哪些因素有关系？VCC和后级的mos管的Vgs电压相等吗？（2) NPN、PNP管子的选取的依据？三极管的电流Ic要满足什么样的条件才能驱动后端的mos？在下帖/bbs/2169.html15楼胡庄主曾提到“1）首先要确定(quèdìng)的是你需要多少的驱动能力？要驱动的负载（一般可认为是功率管）有多少？以MOSFET为例，驱动其实(qíshí)就是对MOS的门级电容的充放电，这就要考虑(kǎolǜ)你有几个MOS并联(bìnglián)，门级电容有多大？MOS的Rg 有多大，加上驱动回路寄生电感(diàn ɡǎn)等，其实就是一个LRC串联回路。
2）驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt，MOS的门级电容先确定，再来考虑你准备要几V的门级电压，然后就是这个电压建立和消除的时间，也就牵涉到MOS的开通关断速度，这会直接影响到功率管的损耗及其它问题，如应力等。
这几个想好了，所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流，再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等，也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流（注意这是个脉冲电流）。
”针对上边的内容我有些疑问：1、MOS属于单级型电压驱动器件，是栅极电压来控制漏极电流的，如果从表面理解的话，是不是只要保证栅极的电压达到Vgs就可以？和电流没有关系？？2、MOS管的门极电容是怎么确定的？是下图这些参数吗？二、驱动电路之二问：1、图中的C18的作用(zuòyòng)？二极管D是否有必要加？要加的话(dehuà)，起作用？2、R15、R16加与不加(bù jiā)？R15、R16在一般(yībān)电路中，是并接在mos的GS端，起消除(xiāochú)Cgs累计电荷的作用，防止mos处于开始处于导通或者状态不明确的情况。
图腾柱电路原理分析
图腾柱电路原理分析图腾柱电路是一种通信设备，用于实现数据的传输和处理。
它由一组逻辑门组成，可以通过控制输入信号的组合逻辑来实现不同的功能。
本文将从电路结构、工作原理和应用领域等多个方面对图腾柱电路进行分析。
首先，我们来看图腾柱电路的结构。
它由若干个逻辑门以及它们之间的电线连接组成。
逻辑门可以是与门、或门、非门等。
图腾柱电路通常使用的是优先级编码器和多路选择器这两种逻辑门。
优先级编码器用于编码多个输入信号，而多路选择器用于根据控制信号选择其中的一路输出信号。
逻辑门之间的连接可以通过导线或者互连连接。
图腾柱电路的工作原理是通过逻辑门的运算实现的。
当输入信号输入到逻辑门中时，逻辑门会根据输入信号的组合逻辑进行运算，并输出相应的结果。
例如，优先级编码器可以根据输入信号的优先级编码成二进制位输出，多路选择器可以根据控制信号选择其中的一路输出。
通过逻辑门的组合与运算，图腾柱电路可以实现不同的数据处理功能，如数据编码、解码、选择等。
图腾柱电路应用领域广泛。
首先，它常用于计算机系统中的控制单元。
控制单元是计算机系统中的一个重要组成部分，负责控制各种操作的进行。
图腾柱电路可以实现控制信号的编码和选择，使得计算机系统可以根据输入信号的不同进行不同的操作。
其次，图腾柱电路也常用于通信系统中的数据处理。
通信系统中的数据处理包括数据的压缩、编码、解码等操作，而图腾柱电路可以通过逻辑门的组合与运算实现这些功能。
此外，图腾柱电路还可以用于各种数字电子设备中，如数字电视、数字音频等。
总结起来，图腾柱电路是一种通过逻辑门的组合与运算实现数据传输和处理的电路。
它的结构主要由逻辑门和它们之间的连接组成，其工作原理是通过逻辑门的运算实现的。
图腾柱电路应用领域广泛，常用于计算机系统的控制单元、通信系统的数据处理以及各种数字电子设备中。
采用图腾柱方式驱动MOSFET电路设计
采用图腾柱方式驱动MOSFET的电路分析1、原理图上图为典型的图腾柱输出方式驱动MOSFET的电路。
由于前端I/O口的对外驱动能力（一般为十几或者二十几mA）有限，为了提高对MOSFET的驱动能力，因此采用图腾柱电路。
由于MOSFET是压控型器件，则GS两端电压只要大于4.5V（导通时的阈值电压）时即可导通，为了使MOSFET可靠导通，则一般要求GS两端的电压要大于12V（不同型号的管子该电压不同），因此要求MOSFET的驱动电压幅值至少要大于12V。
此外，由于MOSFET的GS两端存在寄生电容，驱动MOSFET 的过程就是对该电容充放电的过程，充电的快慢反应MOSFET导通或关断的速度，而开关的速度又影响了MOSFET的开关损耗及EMI等内容，同时，充电的快慢又由充电电流的大小决定。
综上所述，要想驱动MOSFET正常导通和关断，则要考虑驱动幅值电压及对GS两端电容充电电流的大小。
因此，下面分别从驱动MOSFET的幅值电压及充电电流（驱动能力）的大小两个方面来分析该电路。
而幅值电压及充电电流与图中的驱动方波的幅值、电源电压V cc、电阻R2及电阻R3等有关。
因此，以下主要通过改变这些参数来验证电路设计的合理性。
2、电路分析（1）驱动方波幅值为15V、电源电压为10V、电阻R2=0R。
电路如下图所示：10V下图为仿真测试波形：流过R3的驱动电流波形E点驱动电压波形Q1的ce两端的电压波形R1两端的电压波形最低0V:完全饱和导通放电波形充电波形R1两端有5V压降Q1饱和导通时，其E极电压为10V从以上波形可知，在驱动波形为高电平（15V）时，Q1完全饱和导通，其ce间的压降为0V，此时电源电压直接加在点E处，即MOSFET的驱动电压幅值为10V，而不是驱动波形的射极跟随电压14.3V，这样存在的问题是，如果电源电压再小的话，则MOSFET的驱动电压幅值会更低。
同时，在驱动波形刚变为高电平时，流过电阻R3有一个尖峰电流，该电流就是对MOSFET的GS端电容充电的电流波形，由于C gs电容很小，因此充电时间很短，充满后就不存在充电电流，因此该电流波形在很短的时间内为尖峰。
图腾柱原理分析
图腾柱型驱动增强电路如图所示即为图腾柱型驱动增强电路。
图腾柱型驱动电路的作用在于：提升电流提供能力，迅速完成对于门极电荷的充电过程，而并不是提供一个门极电压。
所以电容C1的电压稳态时只会到达V1，因为如果高于V1的话，Q1的工作状态就是变化，BE之间没有压降的话Q1就截止了；同理，当Q2工作时，存在一个CE导通之后，电压被迅速拉低，但是由于Q2的工作状态要保持Q2的BE之间必须有0.7V的压降，所以等C1的电压到达0.7V以后Q2截止，所以C1的电压范围是0.7V（略低于）-4.3V（略低于）之间。
所以，图腾柱提升驱动能力的关键不是在于多增加级数，例如在同一个电源下面采用多级图腾柱串联，这样做是不能够提高驱动能力的，能做的只是将功率分散开，平分了电流I，用以驱动更大的IGBT或者mos管；要增加驱动能力，关键在于增加供电电源数量，多个电源供电之后电流增大，相当于提高了VDD的电压。
分析：MOS管/IGBT等驱动的原理就是给内部的电容充电，等效为C1充电过程：当V1为高电平时，Q1导通；Q2关断；等效电容C1由V1充电（稳态C1电压和VDD关系不大），当C1电压高于开关器件阀值时，开关器件导通，一般IGBT阀值在2V左右。
此时C1充电至（V1-0.7V）（去除Q1一个二极管压降）。
此处为什么C1的稳态电压不会VDD呢？原因在于Q1的导通状态需要位置，则Vbe之间必须有压降，如果C1的电压超过（V1-0.7V）那么Q1立刻截止，所以放电过程：当V1为低电平时，Q1关断；Q2由于C1充电至（V1-0.7V），处于高电平，此时V1拉低之后，Q2被导通，C1放电，但是由于Q2要导通的前提是C1-V1>0.7V,所以C1>0.7V时Q2可以导通，当C1<0.7V时，Q2截止，放电停止这一步的主要作用是给C1形成一个放电回路，快速释放C1的电荷，防止开关器件的导通电容C1无法放电而一直存在，处于高电平状态，开关器件的工作状态不明确。
图腾柱电路解析整理
再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总（注：根据davida的建议，觉得还是把这个三个帖子综合起来跟方便大家探讨。
）一、驱动电路之一由于本人最近接触才saber，仿真能力有限，本想仿真，但实在是由于有关saber的基础东西还很多不会呢，所以只能请教大家了1、问：（1）在下面电路中，VCC的选择和哪些因素有关系？VCC和后级的mos管的Vgs电压相等吗？（2) NPN、PNP管子的选取的依据？三极管的电流Ic要满足什么样的条件才能驱动后端的mos？在下帖/bbs/2169.html15楼 胡庄主 曾提到“1）首先要确定的是你需要多少的驱动能力？要驱动的负载（一般可认为是功率管）有多少？以MOSFET为例，驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电，这就要考虑你有几个MOS并联，门级电容有多大？MOS的Rg 有多大，加上驱动回路寄生电感等，其实就是一个LRC串联回路。
2）驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt，MOS的门级电容先确定，再来考虑你准备要几V的门级电压，然后就是这个电压建立和消除的时间，也就牵涉到MOS的开通关断速度，这会直接影响到功率管的损耗及其它问题，如应力等。
这几个想好了，所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流，再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等，也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流（注意这是个脉冲电流）。
”针对上边的内容我有些疑问：1、MOS属于单级型电压驱动器件，是栅极电压来控制漏极电流的，如果从表面理解的话，是不是只要保证栅极的电压达到Vgs就可以？和电流没有关系？？2、MOS管的门极电容是怎么确定的？是下图这些参数吗？二、驱动电路之二问：1、图中的C18的作用？二极管D是否有必要加？要加的话，起作用？2、R15、R16加与不加？R15、R16在一般电路中，是并接在mos的GS端，起消除Cgs累计电荷的作用，防止mos处于开始处于导通或者状态不明确的情况。
基于UC3852的图腾柱Boost PFC电路的研究
引言电力电子装置的大量频繁使用给电网造成了很严重的谐波污染，因此必须引入功率因数校正（PFC）电路，使其输入电流谐波满足现有的谐波要求。
在小功率应用中，工作于临界连续电流模式下的传统BoostPFC 拓扑[1~2]，因其结构简单，稳定性好，开关应力小得到了广泛的应用。
随着对转换效率的要求提高，由传统BoostPFC拓扑衍生而来的无桥Boost拓扑逐渐成为研究的热点。
它略掉了BoostPFC前端的整流桥，减少了一个二极管的通态损耗，提高了效率。
但其相对严重的EMI[3]效果是阻碍其广泛应用的很大因素。
针对这种情况，人们提出了另外一种拓扑：Totem-PoleBoostPFC拓扑。
但其传统控制较为复杂而且不可利用现有的传统BoostPFC控制芯片。
本文主要研究Totem-PoleBoostPFC拓扑，从其原理入手，分析其优缺点，提出一种相对简单的控制方案。
图1 Totem-PoleBoost拓扑Totem-PoleBoost的主电路如图1所示，可以看出其元器件数目上与BridgelessBoost完全相同，理论上同样能够得到较高的效率。
分析这个拓扑可以看出，在电源输入电压的正半周，电感电流为二极管D2截止，D1导通，可以分为两个模态，如图2所示。
开关管S2的体二极管构成导通给负载供电，电感储能减少，开通S1时，S2的体二极管截止，电感储能增加。
于是开关管S1和S2的体二极管构成BoostPFC结构。
图2 输入电压为正时的两种工作模态同样的，在电源的负半周，电感电流为负，D2导通，如图3示。
开关管S2和S1的体二极管构成BoostPFC 结构。
图3 输入电压为负时的两种工作模态综合电源正负极性下的各种模态，两只开关管在输入电压极性变化时互换了其功能。
例如，电压过零变为负时，S1由开通为电感储能转变为其体二极管导通为负载供电，而S2的功能变化正好相反。
所以两只开关管的功能是互补的，并随极性变化而互换。
两只开关管的体二极管起到了与传统BoostPFC中快恢复二极管相似的作用。
一种TCM控制图腾柱PFC电路的设计研究及仿真
0 引言图腾柱PFC 相较于其他PFC 有着损耗低、结构简单、共模噪声低的优点。
随着新型半导体器件氮化镓的发展，使得图腾柱PFC 的优点更加明显。
新型半导体器件氮化镓和普通硅MOSFET 相比，具有开关速度快、封装尺寸小、无反向恢复等优点，可以大幅度提升开关频率，同时保持了良好的效率指标，具有很好的发展趋势。
若使变换器主功率器件工作于软开关状态，根据类似文献[5]的分析，模拟芯片实现较为复杂，且目前市面并不存在此类模拟控制芯片。
由于数字控制芯片的性能越来越强大，并且价格越来越低，使用数字控制可以在硬件电路不变的情况下实现电路的更多功能。
所以本文在数字控制器的基础上研究图腾柱PFC 的TCM 控制方式。
1 TCM 控制策略分析由分析知，变换器工作于TCM 模式时，在开关管S 1导通时间内，开关管导通时间与电感电流峰值关系为()pk on in I T Lθ= （1）式（1）中θ=2πf L t，f L 为输入电压频率，由于I pk (θ)与V in (θ)为同频的正弦波，在负载恒定及输入电压不变时，由能量守恒定律得变换器输入阻抗为恒定值，则开关管导通时间T on 恒定。
由以上分析得电感电流峰值表达式为 ()()on in pk T V Lθθ=Ｉ （2）在TCM 模式下，忽略负值的影响，电感电流平均值约为输入电流峰值的12，得输入电流平均值表达式为 ()1()22on in avgpk T V I Lθθ==Ｉ （3）由式（3）可以看出，在输出负载恒定时，T on 为一定值，则2onT L为定值，输入电流随输入电压正弦变化，在此模式下可以实现输入电流校正功能。
2 TCM 控制下系统开关频率的分析由以上分析可知，无论在电路工作的任何过程中，一个开关周期内的电感电流的变化总为从一定负值线性上升到最高值I pk ，后再下降至一定负值。
下面将对第n 个开关周期内的电感电流变化作详细分析。
在第n 个开关周期内，由于负载为一恒定值，开关管导通时间为T on ，开关管关断时间为T off ，则在第n 个开关周期时间为son off T T T =+ （4）由()()pk off dc in LI T u V θθ=−（5）则开关管的频率表达式为11s on off f T T T ==+（6）strategy is verified by Simulink simulation analysis, which provides a reference for the realization of the digital controller.Keywords: Totem Pole PFC ；TCM ；Digital Control ；Soft Switch ；Simulink3 主电路设计及仿真分析经过第二节TCM 控制系统的分析及第三节的控制电路的模型搭建分析，验证设计一款图腾柱PFC 变换器，并仿真分析。
基于GaN器件的图腾柱无桥Boost PFC电路的研究
温度 设为 ４ ０ ￣ Ｃ， 压 力 为 一 个 标 准 大 气 压 ， 经 ｌ ｃ ｅ ｐ ａ ｋ计 算求 解 ，得 出 具体 结 果 如 图 ｌ ～ ５ 所示 ， 满 足 本 次 使 用要 求 。
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妓能汁算，本 调制冷能 为５ ７ ０ ０ ｗ，能够 根据分析结果可知舱内设备最高温度为２ ９ ． ５ ℃ 作者简介
提 高功率 因数 校 Ｉ 变换 器的效 率与功 率 密 懂 足有 效途 径 之 ‘ ，基 于硅 （ Ｓ ｉ ） 器 件 的 Ｂ ｏ ｏ ｓ ｔ Ｐ Ｆ Ｃ 变 换 器 已经 被 广泛 研 究 由于 ｓ ｉ 器 件性 能 已经 被 发 掘 接 近 极 限 ，基 Ｆ其 的 变 换 器 特・ 陀 也 很难 再 提 高 。近 年 来 ，新 宽 禁 带 半 导 体 氨化镓 （ Ｇａ Ｎ） 的 出现 ， 由］ ： 其优越 的材料属性， 使 Ｇａ Ｎ Ｊ １ ： 关 器 什 具 宵 开 关 速 度 快 、 导 通 电 阻 低 等 优 点 。Ｇａ Ｎ 器 仆 的 逐 渐 将 及 为 变 换 器 性
【 关键 词 】 氯化 镓 Ｐ Ｆ Ｃ Ｓ ｉ Ｉ ｜ Ｉ Ｕ １ ｉ １ １ ｋ
图１ ：图腾 柱无桥 Ｐ Ｆ Ｃ电路
染 ．功 率 ｝ ＝ Ｉ ＝ ： Ｉ 数 校 （ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ Ｃｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｐ Ｆ Ｃ）已经 成 为 电 力 电子 行 业 中 的 热 点 。 能提 高 到 一 个新 的 等 级 提 供 了 可 能
１ ２ ０ ・电子技 术与软 件 工程
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 电子技术
图腾柱电路解析整理
图腾柱电路解析整理电路的发展离不开电子元器件的不断创新与进步，图腾柱电路就是其中的一种经典电路。
它由多个图腾柱组成，每个图腾柱上有若干输入和输出线，通过对输入的时钟信号和控制信号进行编码处理，实现复杂的逻辑功能。
本文将对图腾柱电路的结构和原理进行解析整理。
一、图腾柱电路的结构图腾柱电路是由多个图腾柱组成，每个图腾柱包含若干输入和输出线。
一般情况下，图腾柱由多个可编程逻辑阵列（PAL）构成。
每个PAL内部包含与非门和或非门，能够实现复杂逻辑功能。
图腾柱电路的结构灵活，可以根据需要组合不同数量的图腾柱以实现所需的功能。
二、图腾柱电路的原理1. 输入线和输出线每个图腾柱上都有若干个输入线和输出线。
输入线用于接收外部信号，输出线用于输出计算结果。
输入线和输出线的数量取决于电路的复杂度和功能需求。
2. 输入和输出的编码图腾柱电路中，输入信号需要经过编码处理后才能用于计算。
常见的编码方式有二进制编码和格雷码编码。
通过编码，可以实现输入信号的灵活控制和处理。
3. 时钟信号时钟信号是图腾柱电路中非常重要的一个参数，它决定了电路的运行速度和同步性。
时钟信号可以是固定频率的方波信号，也可以是根据实际需求进行调整的可变频率信号。
4. 控制信号控制信号用于控制图腾柱之间的数据流动和计算顺序。
通过合理设置控制信号，可以实现复杂的逻辑运算和判断。
三、图腾柱电路的应用图腾柱电路作为一种经典的电路结构，广泛应用于数字电路、计算机系统和通信系统中。
它具有灵活性强、可扩展性好、功能强大的特点。
以下是图腾柱电路的几个典型应用场景。
1. 数据处理图腾柱电路可以广泛应用于数据处理系统中，如数据编码、解码、压缩等。
它可以通过编码处理，将原始数据进行转换和优化，提高数据处理效率和可靠性。
2. 逻辑运算图腾柱电路可以实现逻辑运算，如与门、或门、非门等。
通过组合不同的图腾柱电路，可以实现复杂的逻辑功能，如加法器、减法器等。
3. 控制系统图腾柱电路可以应用于控制系统中，实现对系统的监控、控制和调节。
图腾柱电路解析整理1
再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总（注：根据davida的建议，觉得还是把这个三个帖子综合起来跟方便大家探讨。
）一、驱动电路之一由于本人最近接触才saber，仿真能力有限，本想仿真，但实在是由于有关saber的基础东西还很多不会呢，所以只能请教大家了1、问：（1）在下面电路中，VCC的选择和哪些因素有关系？VCC和后级的mos管的Vgs电压相等吗？（2) NPN、PNP管子的选取的依据？三极管的电流Ic要满足什么样的条件才能驱动后端的mos？在下帖/bbs/2169.html15楼胡庄主曾提到“1）首先要确定的是你需要多少的驱动能力？要驱动的负载（一般可认为是功率管）有多少？以MOSFET为例，驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电，这就要考虑你有几个MOS并联，门级电容有多大？MOS的Rg 有多大，加上驱动回路寄生电感等，其实就是一个LRC串联回路。
2）驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt，MOS的门级电容先确定，再来考虑你准备要几V的门级电压，然后就是这个电压建立和消除的时间，也就牵涉到MOS的开通关断速度，这会直接影响到功率管的损耗及其它问题，如应力等。
这几个想好了，所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流，再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等，也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流（注意这是个脉冲电流）。
”针对上边的内容我有些疑问：1、MOS属于单级型电压驱动器件，是栅极电压来控制漏极电流的，如果从表面理解的话，是不是只要保证栅极的电压达到Vgs就可以？和电流没有关系？？2、MOS管的门极电容是怎么确定的？是下图这些参数吗？二、驱动电路之二问：1、图中的C18的作用？二极管D是否有必要加？要加的话，起作用？2、R15、R16加与不加？R15、R16在一般电路中，是并接在mos的GS端，起消除Cgs累计电荷的作用，防止mos处于开始处于导通或者状态不明确的情况。
图腾柱驱动电路你了解多少
图腾柱驱动电路你了解多少
图腾柱驱动电路你了解多少
图腾柱输出（Totem Pole的音译）
图腾大多和生殖器有关，图腾柱驱动的原理是由阴阳2管做推挽（或者叫灌拉)运动，类似于床上运动故以得名....
图腾柱驱动电路，实际上是一个电流放大电路，一般用于驱动MOS管或IGBT管，提供足够的灌电流和拉电流。
好吧，别太水了
今天对手上两对对管进行了仿真测试，只是仿真而已，因为没有示波器嘛。
首先是2n2222 和2n2907 这对管跟8050和8550差不多，话说我买不到8050和8550
信号源输出60KHz，占空比0.45的信号通过限流电阻送到图腾的b极，那个10R电阻是抑制振铃的，仿真中可以去掉，但是实际中不行，因为走线电感会和结电容谐振。
那个快恢复二极管是用了结电容放电时短路10R电阻的，加速放电。
上升沿397ns 下降沿338ns
看起来不错，但是这对管电流不够。
那我们试试大功率的TIP41 TIP42，这对管子能过6A，非常变态的驱动。
仍然是图腾接法。
上升沿到了656ns，非常缓慢，下降沿399ns。
为什么会这样呢？这就涉及到hFE（DC Current Gain 直流电流增益）的问题了，TIP4142的hFE只有40-70,而2n2222却是75-300，差距出来了吧。
那怎么解决呢？我决定使用2级图腾，2n2222 2907负责放大，TIP4142负责推动。
哈哈，上升395ns，下降308ns，完美解决了！下降沿还是有点慢，想办法调调应该能降到100ns。
图腾柱电路工作原理是什么？图腾柱工作原理分析
图腾柱电路工作原理是什么？图腾柱工作原理分析
相信很多人在生活中见到过很多种电路，但是却很少有人知道图腾柱电路。
那么本文今天的主题就围绕图腾柱电路工作原理详细的说说。
一、图腾柱电路是什么
说到图腾柱我们很多人都会联想到华表上的图腾。
但是此图腾非比图腾，我们今天所说的图腾柱是上下都各有一个晶体管，上面的我们称之为NPN，用来连接正电源；下面的PNP则是来连接负电源的。
两极接到一起，接输入，上管的和下管的接到一起，接输出。
用来匹配电压，或者提高口IO的驱动能力。
二、图腾柱工作原理分析
图腾柱主要是用来提升电流驱动能力的，那么工作原理也就在于能否迅速的完成门级电荷的充电或者放电。
左边一个输入驱动信号Drv_b（驱动能力很弱）通过一个图腾柱输出电路，从三极管组合而成，上官为PNP型号的三极管，这种类型的三极管集电极能够接变压器实现辅助绕组供电输出端。
与R7相连，与芯片共用同一VCC，供电电压为20V，该电路从直流角度看是串联的，两对管共射联接处为输出端，本电路结构类似于乙类推挽功率放大器OCL。
简单来说图腾柱的工作原理的逻辑就是高电平输入，上管导通下管截止输出高电平；低电平输入，下管导通上管截止，输出低电平；当电路逻辑的上下两管均截止时，则输出为高阻态。
这种电路我们在开关电源电路中，通常称之为半桥。
那么本文关于图腾柱工作原理的分析就到这里了，相信大伙看完对图腾柱也会更加熟悉了。
图腾柱PFC电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质
专利名称：图腾柱PFC电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质
专利类型：发明专利
发明人：曾贤杰,徐锦清,文先仕,张杰楠,胡斌,钟雄斌,黄招彬
申请号：CN202010712464.0
申请日：20200722
公开号：CN113972827A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种图腾柱PFC电路及其控制方法、线路板、空调器、存储介质。
其中，所述图腾柱PFC电路通过设置控制器在交流电压信号的正半波向所述第三开关器件、在交流电压信号的负半波向所述第四开关器件发送脉冲信号，从而分别形成第一振荡回路和第二振荡回路，能够实现对电感器件的储能和放能，从而控制输入电流的波形，使输入电流波形跟随交流电压信号而变化，改善输入电流谐波和功率因数；另外，通过设置第五开关器件，使得第一储能器件和第二储能器件能够分别进行充放电，以使图腾柱PFC电路输出第一电压，实现图腾柱的倍压方案。
申请人：广东美的制冷设备有限公司,美的集团股份有限公司
地址：528311 广东省佛山市顺德区北滘镇林港路22号
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图腾柱输出电路Totem
图腾柱输出电路Totem
图腾柱输出电路
名词解释(1)－图腾柱输出电路
图腾柱输出电路（T otem Pole的音译）
由于此结构画出的电路图有点儿象印第安人的图腾柱，所以叫图腾柱式输出（也叫图腾式输出）。
输出极采用一个上电阻接一个NPN 型晶体管的集电极，这个管子的发射极接下面管子的集电极同时输出；下管的发射极接地。
两管的基极分别接前级的控制。
就是上下两个输出管，从直流角度看是串联，两管联接处为输出端。
上管导通下管截止输出高电平，下管导通上管截止输出低电平，如果电路逻辑可以上下两管均截止则输出为高阻态。
在开关电源中，类似的电路常称为“半桥”。
一种比较有意思的解释：
图腾大多是出于部落中对生殖器官及其能力的崇拜，因为古时人类的寿命很短，生存困难，所以对能增加生存能力的生殖力很看重，说到男性身上就是这个人的那个能力很强，部落里的人就会很佩服他。
图腾柱驱动在电路上也具备了同样的能力：向上向下的推动和下拉力量很强，速度很快，而且只要有电就不知疲倦。
一次柱上电路
一次柱上电路
柱上电路是一种电路连接方式，其中多个电器设备通过一根共用的电线连接在一起。
这种电路常见于建筑物或户外场所，用于供电或信号传输。
柱上电路的典型示意图如下：
```
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---------------|--------------- 柱
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```
在柱上电路中，柱是一个垂直立柱，上面有多个电器设备的插座或连接点。
柱上的电线从柱顶开始，向下延伸到地面，然后连接到电源或信号源。
柱上电路的优点是可以方便地为多个电器设备提供电源或信号，且
使用一根电线连接多个设备，减少了电线的使用量和布线的复杂程度。
同时，由于电线在柱上高处，减少了地面上的电线走线，提高了安全性。
柱上电路的缺点是如果柱上的电线出现问题，可能会影响到整个电路的使用。
此外，由于多个设备连接在一起，可能会导致电压降低或信号干扰的问题。
柱上电路是一种常见的电路连接方式，适用于需要供电或信号传输的多个电器设备连接。
它具有简化布线、提高安全性等优点，但也存在一些缺点需要注意。
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再谈图腾柱驱动电路之一、之二、之三汇总（注：根据davida的建议，觉得还是把这个三个帖子综合起来跟方便大家探讨。
）一、驱动电路之一由于本人最近接触才saber，仿真能力有限，本想仿真，但实在是由于有关saber的基础东西还很多不会呢，所以只能请教大家了1、问：（1）在下面电路中，VCC的选择和哪些因素有关系？VCC和后级的mos管的Vgs电压相等吗？（2) NPN、PNP管子的选取的依据？三极管的电流Ic要满足什么样的条件才能驱动后端的mos？在下帖/bbs/2169.html15楼胡庄主曾提到“1）首先要确定的是你需要多少的驱动能力？要驱动的负载（一般可认为是功率管）有多少？以MOSFET为例，驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电，这就要考虑你有几个MOS并联，门级电容有多大？MOS的Rg 有多大，加上驱动回路寄生电感等，其实就是一个LRC串联回路。
2）驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt，MOS的门级电容先确定，再来考虑你准备要几V的门级电压，然后就是这个电压建立和消除的时间，也就牵涉到MOS的开通关断速度，这会直接影响到功率管的损耗及其它问题，如应力等。
这几个想好了，所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流，再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等，也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流（注意这是个脉冲电流）。
”针对上边的内容我有些疑问：1、MOS属于单级型电压驱动器件，是栅极电压来控制漏极电流的，如果从表面理解的话，是不是只要保证栅极的电压达到Vgs就可以？和电流没有关系？？2、MOS管的门极电容是怎么确定的？是下图这些参数吗？二、驱动电路之二问：1、图中的C18的作用？二极管D是否有必要加？要加的话，起作用？2、R15、R16加与不加？R15、R16在一般电路中，是并接在mos的GS端，起消除Cgs 累计电荷的作用，防止mos处于开始处于导通或者状态不明确的情况。
在这里，采用了，脉变驱动。
变压器绕组可以起到放电作用,所以即使不加GS电阻,在驱动没有的情况下,管子也不会自己导通。
请有经验的朋友们，说下，在这个时候R15和R16加与不加？影响如何？三、驱动电路之三问：1、各电阻的作用？D1、D2的作用？2、Q1、Q3构成的图腾柱与Q2、Q4构成的图腾柱，为何相反？为什么用两级？难道是为了增强驱动能力？Q1、Q3的选择和Q2、Q4的选择上是否不同？三幅图中，第三图很完整，逻辑关系比较有意思，很有把玩趣味··第二幅图电路不是很齐全，让人像猜谜样猜，说话都得讲究个语境，看电路图不能就只给瞧某个单元模块，管中窥豹啊，楼主在搞非常6+1耶~第一幅图画个等效电路出来不就明白VCC与Vg之间的关系麽，楼主·楼主的电路分析有待加强，把《模电》，《电路》这两书来来回回翻看个五六七八遍，再回过头来分析这几幅图你就有自己的体会喇···第一幅图，实际上不经过等效电路就知道VCC应该和VGS差不多相等，但是仿真的时候就不一样了。
还有就是虽然等效电路出来VCC≈VGS，但你给出的仿真结构却不是。
你可能没太注意，通道A、B的幅格大小是不一样的，一个是5V/Div，一个是2V/Div，实际上都是5V，和V1的大小相等，这个multisim仿真我也做过，但结果和你的一样，不过现在我知道这个图的原因所在了。
第二个图，实际上不需要完整的电路图，只是个图腾柱+脉变，只是有些疑问。
不过还是很感谢嘿，我贴出的仿真图是想让你看：输出波形（信号）与输入信号（激励源）同步且同相，A、B幅值不一样是爲了看得清楚些（好区分），至于输出幅值，它不仅受VCC影响，也受V1制约，因为并联的@#￥%~^*&-（此省略数十字符）……所以，第三幅图中，D2的作用就基本明朗了，D1你再推敲推敲也就差不多了，至于Q1~Q4，你明白它们的逻辑关系没有，明白了就知道它们不单是为了增强驱动能力而前后构造不一了~不过经过仿真，实际上输出幅值基本上和VCC有关，和输入V1关系不大我看了，saber中好像不用设置吧，因为看它的模型就是7.5V的你看看我的截图，在仿真中试一下就知道了嘛~对第一点中的那个问题也很感兴趣，MOS驱动应该是将驱动电压加在GS两端，I=Cdu/dt,但是对于驱动端来说，能做的只是提供一个良好的脉冲波形和足够的“能力”，至于实际的驱动电流为多少，是驱动能定的吗？很疑惑~由于本人最近接触才saber，仿真能力有限，本想仿真，但实在是由于有关saber的基础东西还很多不会呢，所以只能请教大家了1、问：（1）在下面电路中，VCC的选择和哪些因素有关系？VCC和后级的mos管的Vgs电压相等吗？（2) NPN、PNP管子的选取的依据？三极管的电流Ic要满足什么样的条件才能驱动后端的mos？在下帖/bbs/2169.html15楼胡庄主曾提到“1）首先要确定的是你需要多少的驱动能力？要驱动的负载（一般可认为是功率管）有多少？以MOSFET为例，驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电，这就要考虑你有几个MOS并联，门级电容有多大？MOS的Rg 有多大，加上驱动回路寄生电感等，其实就是一个LRC串联回路。
2）驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt，MOS的门级电容先确定，再来考虑你准备要几V的门级电压，然后就是这个电压建立和消除的时间，也就牵涉到MOS的开通关断速度，这会直接影响到功率管的损耗及其它问题，如应力等。
这几个想好了，所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流，再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等，也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流（注意这是个脉冲电流）。
”针对上边的内容我有些疑问：1、MOS属于单级型电压驱动器件，是栅极电压来控制漏极电流的，如果从表面理解的话，是不是只要保证栅极的电压达到Vgs就可以？和电流没有关系？？2、MOS管的门极电容是怎么确定的？是下图这些参数吗？1，不同的NPN,PNP对管，能提供的驱动电流是不一样的。
2，Ciss=Cgs+CgdCoss=Cds+CgdCrss=Cgd在计算栅极驱动电流时，要根据栅极电荷Qg来计算1）VCC的选择与MOS管的驱动电压有关。
驱动电压比VCC低一个BE的压降。
（2）三极管的电流要满足MOS管子的驱动速度谢谢！三极管的电流是不是要满足Igs啊？还有MOS管的技术指标中有mos管的驱动速度三极管的电流怎样满足mos的驱动速度？有没有相关的计算公式来方便选择三极管呢？MOS管是电压控制不错，但电压是维持导通的条件，电流确实决定开启速度的条件，如果只有电压电流很小，那么MOS管栅极电容充电就比较慢，造成的结果就是开通速度减慢。
那怎么样选择我的NPN和PNP的管子呢1、vcc的选择确实跟Vgs有关；2、图腾驱动管子的选取依照正常的电压电流值，及其高频特性，电流一般都能满足，因为后接mos需要的电流很小。
1、vcc的选择确实跟Vds有关；你这应该是笔误吧，Vgs吧SORRY 纯属笔误我用的图，是IGBT管，P沟场管更好，内阻小，我打算做摩托车稳压器，主要是串联在正极上用的下面这张图，也在电源网找的，回复6帖我用494和P沟的做串联式稳压电源，P沟的管或者IGBT要用600V 20A以上的这个电路看似简单，其实用起来要考虑的还比较多，简单谈谈个人的看法，先声明一下，只是随手总结，可能有不对或不足之处，1）首先要确定的是你需要多少的驱动能力？要驱动的负载（一般可认为是功率管）有多少？以MOSFET为例，驱动其实就是对MOS的门级电容的充放电，这就要考虑你有几个MOS并联，门级电容有多大？MOS的Rg 有多大，加上驱动回路寄生电感等，其实就是一个LRC串联回路。
2）驱动能力用个简化的公式来算就是I=C*Du/Dt，MOS的门级电容先确定，再来考虑你准备要几V的门级电压，然后就是这个电压建立和消除的时间，也就牵涉到MOS的开通关断速度，这会直接影响到功率管的损耗及其它问题，如应力等。
这几个想好了，所要的驱动电流也就出来了。
3)得到这个所要的驱动电流，再考虑上驱动回路的一堆寄生参数等，也就可以推出你图腾柱电路需提供多少驱动电流（注意这是个脉冲电流）。
4）这个时候再考虑的就是你PCB板layout的空间，位置，准备为这个电路花多少钱选器件，用MOS还是BJT，综合考虑，然后就想办法选器件吧，当然还要考虑IC的输出信号和你选的图腾柱器件（MOS或BJT）之间也是个回路，这会不会有问题？5) 另外要考虑的是，这个图腾柱能不能彻底关掉，这就又要考虑N在上还是P 在上，正开还是负开,比如选用PMOS做关断，关断时图腾柱输出会仍有一个等于Vgs电压的电压加在你的负载MOS上，如果这个电压高于你的负载MOS门槛的话，----这就意味着你没关掉，虽然你前面关掉了。
更痛苦的是，前面和后面的MOS 门槛电压tolerance都会非常大，再考虑到温度系数，......这要坐下来算算了6）还要重点考虑的是图腾柱的器件也是要损耗功率的，所以要考虑它的温度及功耗会不会有问题。
总之，具体用时要考虑的问题还真不少，单挑一个出来都非常简单，但加到一块，还真要花点时间研究计算一下。
因为是做产品，所有的规格参数，寄生参数，tolerance，温度，cost, PCB空间等等等等，前前后后的一堆问题都得面对，不象写paper或仿真,抓住一点，其它都可考虑为理想状态，这样当然很快可以推出理想的结果。
输出极采用一个上电阻接一个NPN型晶体管的集电极,这个管子的发射极接下面管子的集电极同时输出;下管的发射极接地.两管的基极分别接前级的控制.就是上下两个输出管,从直流角度看是串联,两管联接处为输出端.上管导通下管截止输出高电平,下管导通上管截止输出低电平,如果电路逻辑可以上下两管均截止则输出为高阻态.其实也是用NPN和PNP管子的搭配使用，当上升沿的时候NPN工作打开，当下降沿的时候PNP工作关闭，依次循环。
不就是OUT高位时，上三极管导通，下三极管关断，Rgate接上Vdrv，MOS开通，OUT低位时，反过来，Rgate接地，MOS关断。
按照你的说法那mosfet的驱动信号就是：低电平0，高电平Vdrv？可实际是低电平0，高电平Vout。
我讲的不严谨，只是个大概意思。
实际应该是Vout±Vbe，(忽略Rb上压降)，不过Vbe在过程中，不是个定值Rgate推动的可以看作是一个电容C，反复将它充放电。
上管：最大充电电流(=Vout-Vbe)/Rgate，这也是三极管的最大电流，它的Vceo需要大於Vdrv，功耗最小等於(Vdrv-Vout-Vbe)*充电电流平均值下管：放电，计算类似。