超牛的MOS管驱动电路分享
现在的mos驱动，有几个特别的需求
1，低压应用
当使用5v电源，这时候如果使用传统的图腾柱结构，由于三极管的be有0.7v左右的压降，导致实际最终加在gate上的电压只有4.3v。这时候，我们选用标称gate电压4.5v的mos管就存在一定的风险。
同样的问题也发生在使用3v或者其他低压电源的场合。
2，宽电压应用输入电压并不是一个固定值，它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致pwm电路提供给mos管的驱动电压是不稳定的。
为了让mos管在高gate电压下安全，很多mos管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。在这种情况下，当提供的驱动电压超过稳压管的电压，就会引起较大的静态功耗。
同时，如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压，就会出现输入电压比较高的时候，mos管工作良好，而输入电压降低的时候gate电压不足，引起导通不够彻底，从而增加功耗。
3，双电压应用在一些控制电路中，逻辑部分使用典型的5v或者3.3v数字电压，而功率部分使用12v甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。
这就提出一个要求，需要使用一个电路，让低压侧能够有效的控制高压侧的mos管，同时高压侧的mos管也同样会面对1和2中提到的问题。
在这三种情况下，图腾柱结构无法满足输出要求，而很多现成的mos驱动ic，似乎也没有包含gate电压限制的结构。
于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。
电路图如下：
图1 用于nmos的驱动电路
图2 用于pmos的驱动电路
这里我只针对nmos驱动电路做一个简单分析：
vl和vh分别是低端和高端的电源，两个电压可以是相同的，但是vl不应该超过vh。q1和q2组成了一个反置的图腾柱，用来实现隔离，同时确保两只驱动管q3和q4不会同时导通。
r2和r3提供了pwm电压基准，通过改变这个基准，可以让电路工作在pwm信号波形比较陡直的位置。
q3和q4用来提供驱动电流，由于导通的时候，q3和q4相对vh和gnd最低都只有一个vce的压降，这个压降通常只有0.3v左右，大大低于0.7v的vce。r5和r6是反馈电阻，用于对gate电压进行采样，采样后的电压通过q5对q1和q2的基极产生一个强烈的负反馈，从而把gate电压限制在一个有限的数值。这个数值可以通过r5和r6来调节。
最后，r1提供了对q3和q4的基极电流限制，r4提供了对mos管的gate电流限制，也就是q3和q4的ice的限制。必要的时候可以在r4上面并联加速电容。
这个电路提供了如下的特性：1，用低端电压和pwm驱动高端mos管。2，用小幅度的pwm信号驱动高gate电压需求的mos管。3，gate电压的峰值限制4，输入和输出的电流限制5，通过使用合适的电阻，可以达到很低的功耗。6，pwm信号反相。nmos并不需要这个特性，可以通过前置一个反相器来解决。
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1，低压应用
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同样的问题也发生在使用3v或者其他低压电源的场合。
2，宽电压应用输入电压并不是一个固定值，它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致pwm电路提供给mos管的驱动电压是不稳定的。
为了让mos管在高gate电压下安全，很多mos管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。在这种情况下，当提供的驱动电压超过稳压管的电压，就会引起较大的静态功耗。
同时，如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压，就会出现输入电压比较高的时候，mos管工作良好，而输入电压降低的时候gate电压不足，引起导通不够彻底，从而增加功耗。
3，双电压应用在一些控制电路中，逻辑部分使用典型的5v或者3.3v数字电压，而功率部分使用12v甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。
这就提出一个要求，需要使用一个电路，让低压侧能够有效的控制高压侧的mos管，同时高压侧的mos管也同样会面对1和2中提到的问题。
在这三种情况下，图腾柱结构无法满足输出要求，而很多现成的mos驱动ic，似乎也没有包含gate电压限制的结构。
于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。
电路图如下：
图1 用于nmos的驱动电路
图2 用于pmos的驱动电路
这里我只针对nmos驱动电路做一个简单分析：
vl和vh分别是低端和高端的电源，两个电压可以是相同的，但是vl不应该超过vh。q1和q2组成了一个反置的图腾柱，用来实现隔离，同时确保两只驱动管q3和q4不会同时导通。
r2和r3提供了pwm电压基准，通过改变这个基准，可以让电路工作在pwm信号波形比较陡直的位置。
q3和q4用来提供驱动电流，由于导通的时候，q3和q4相对vh和gnd最低都只有一个vce的压降，这个压降通常只有0.3v左右，大大低于0.7v的vce。r5和r6是反馈电阻，用于对gate电压进行采样，采样后的电压通过q5对q1和q2的基极产生一个强烈的负反馈，从而把gate电压限制在一个有限的数值。这个数值可以通过r5和r6来调节。
最后，r1提供了对q3和q4的基极电流限制，r4提供了对mos管的gate电流限制，也就是q3和q4的ice的限制。必要的时候可以在r4上面并联加速电容。
这个电路提供了如下的特性：1，用低端电压和pwm驱动高端mos管。2，用小幅度的pwm信号驱动高gate电压需求的mos管。3，gate电压的峰值限制4，输入和输出的电流限制5，通过使用合适的电阻，可以达到很低的功耗。6，pwm信号反相。nmos并不需要这个特性，可以通过前置一个反相器来解决。
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