稳压管与三极管射极输出器在PMOS驱动电路中的应用

稳压管与三极管射极输出器在PMOS驱动电路中的应用

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/Etberzin/article/details/137804422

在电子电路设计中，当电源电压超过PMOS管的最大栅源电压时，不能直接将栅极拉到地电位，需要采用特殊的电路来限制栅极驱动电压。本文将介绍一种使用稳压管和三极管射极输出器的解决方案。

电阻分压器方案

一种常见的方法是使用电阻分压器。如下图所示：

当NPN三极管导通时，MOS管栅极电压由两个电阻分压得到。然而，这种设计的主要缺点是速度较慢，因为MOS管的开启需要通过电阻缓慢给栅极充电。

射极输出器方案

为了实现更快的开启速度，可以采用射极输出器电路，如下图所示：

在这个电路中，栅极驱动电压通过6.8V稳压管D2和串联的10k电阻获得。当下方的NPN三极管导通时，PNP三极管Q13的基极电压约为30V - 6.8V，以电源正极为参考，即-6.8V；相应地，MOS管的栅极电压约为-6.1V。如果电源电压范围相对稳定，也可以用电阻分压器替代稳压管。

这种电路使用射极输出器驱动栅极，使得MOS管的开启速度明显加快。然而，MOS管关闭时，只能通过1k电阻R27给栅极放电，因此关断速度相对较慢。

功耗分析

值得注意的是，电路中的1k电阻两端电压为6.1V，这意味着MOS管导通后，流过PNP三极管的常态电流约为6.1mA。同时，三极管的CE电压为30V - 6.1V = 23.9V，因此PNP三极管上的功耗大约为0.15W，这在某些应用场景下可能需要特别关注。如果想要降低PNP管的功耗，可以通过增大放电电阻的阻值来实现，但这将导致MOS管的关断速度进一步减慢。

总结

本文介绍了两种不同的电路设计方案，用于在高电源电压条件下安全驱动PMOS管。射极输出器方案虽然在开启速度上具有优势，但同时也带来了功耗方面的考量。在实际应用中，需要根据具体需求权衡各种因素，选择最适合的电路方案。