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MOS管最显著的特性是开关特性好，所以被广泛应用在需要电子开关的电路中，常见的如开关电源和马达驱动(dong)，也有照明调光。

现在(zai)的MOS驱动，有几个特别的需求，

1，低(di)压(ya)应用(yong)

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(ding)的风险(xian)。同样的问题也发(fa)生(sheng)在使用3V或者其他(ta)低压电(dian)源的场(chang)合。

2，宽电(dian)压(ya)应(ying)用

输(shu)入电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)并(bing)不(bu)(bu)是一个(ge)固定值，它会随(sui)着时间(jian)或者其他因素而(er)变动。这个(ge)变动导致PWM电(dian)路(lu)提供给(ji)MOS管(guan)的(de)驱动电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)是不(bu)(bu)稳定的(de)。为了让(rang)MOS管(guan)在高gate电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)下安全，很多MOS管(guan)内置了稳压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)强行(xing)限(xian)制(zhi)gate电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)幅值。在这种(zhong)情况下，当提供的(de)驱动电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)超过稳压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)的(de)电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)，就会引起(qi)较大的(de)静(jing)态功耗(hao)。同时，如果(guo)简单的(de)用(yong)电(dian)阻分压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)原理降低gate电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)，就会出现输(shu)入电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)比较高的(de)时候，MOS管(guan)工作良好，而(er)输(shu)入电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)降低的(de)时候gate电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)足，引起(qi)导通不(bu)(bu)够彻底，从而(er)增(zeng)加功耗(hao)。

3，双(shuang)电压(ya)应用

在一些控(kong)制(zhi)电(dian)路(lu)中，逻辑部分使用典型的(de)(de)(de)5V或者3.3V数字(zi)电(dian)压(ya)，而功(gong)率(lv)部分使用12V甚至更高的(de)(de)(de)电(dian)压(ya)。两个电(dian)压(ya)采(cai)用共(gong)地方式连接，这(zhei)就提出(chu)一个要(yao)求(qiu)，需要(yao)使用一个电(dian)路(lu)，让低压(ya)侧能够(gou)有效的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)高压(ya)侧的(de)(de)(de)MOS管，同时高压(ya)侧的(de)(de)(de)MOS管也(ye)(ye)同样会面对(dui)1和2中提到的(de)(de)(de)问题。在这(zhei)三种(zhong)情况(kuang)下(xia)，图腾柱结(jie)构无法满(man)足(zu)输出(chu)要(yao)求(qiu)，而很多现成(cheng)的(de)(de)(de)MOS驱动IC，似(si)乎也(ye)(ye)没有包含gate电(dian)压(ya)限(xian)制(zhi)的(de)(de)(de)结(jie)构。于是我设(she)计了一个相(xiang)对(dui)通用的(de)(de)(de)电(dian)路(lu)来满(man)足(zu)这(zhei)三种(zhong)需求(qiu)。

电路图如下：用于NMOS的驱动电路这里我只针对NMOS驱动电路(lu)做一个(ge)简单分析(xi)：

Vl和Vh分别是(shi)低(di)端(duan)和高端(duan)的电源，两(liang)个电压可以是(shi)相同(tong)的，但是(shi)Vl不应该(gai)超过Vh。

Q1和Q2组成了一(yi)个反置的(de)图腾柱，用(yong)来(lai)实现隔离，同时确保两只驱动管Q3和Q4不会(hui)同时导通。

R2和R3提供(gong)了PWM电(dian)压(ya)基准(zhun)(zhun)，通过改变这(zhei)个基准(zhun)(zhun)，可以让电(dian)路工作在PWM信(xin)号(hao)波形比(bi)较陡(dou)直的(de)位(wei)置。

Q3和Q4用来提供驱(qu)动电流，由于(yu)导通的时候，Q3和Q4相对(dui)Vh和GND最低都只有(you)(you)一(yi)个Vce的压降，这个压降通常只有(you)(you)0.3V左右，大大低于(yu)0.7V的Vce。

R5和(he)R6是反馈电阻，用于对gate电压(ya)进行采(cai)样，采(cai)样后(hou)的电压(ya)通(tong)过Q5对Q1和(he)Q2的基极产(chan)生(sheng)一(yi)个(ge)(ge)强烈(lie)的负反馈，从而把(ba)gate电压(ya)限制在一(yi)个(ge)(ge)有限的数(shu)值。这个(ge)(ge)数(shu)值可以通(tong)过R5和(he)R6来调节(jie)。

最后(hou)，R1提供了对Q3和(he)Q4的(de)(de)(de)基(ji)极电(dian)(dian)流限制(zhi)，R4提供了对MOS管的(de)(de)(de)gate电(dian)(dian)流限制(zhi)，也就是(shi)Q3和(he)Q4的(de)(de)(de)Ice的(de)(de)(de)限制(zhi)。必要(yao)的(de)(de)(de)时候可以在R4上面(mian)并联加速电(dian)(dian)容。

这(zhei)个电路提(ti)供了如(ru)下的特性：

1，用低端电(dian)压和PWM驱动高端MOS管。

2，用小幅(fu)度的(de)PWM信(xin)号驱(qu)动高gate电压需(xu)求的(de)MOS管。

3，gate电压的峰值(zhi)限制

4，输入和输出的电流限制

5，通过(guo)使用(yong)合适的电阻(zu)，可以(yi)达到很低的功耗。

 6，PWM信号反(fan)相(xiang)。NMOS并不需要这(zhei)个特性(xing)，可以(yi)通过前(qian)置(zhi)一个反(fan)相(xiang)器来解决。

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