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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(kai)关的电(dian)路中，常见的如开关(guan)电源和马达驱动，也有照(zhao)明调(diao)光。

现在(zai)的(de)MOS驱动(dong)，有(you)几个特别的(de)需求(qiu)，

1，低压应(ying)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(cun)在(zai)(zai)一定的风险。同样的问题也发生(sheng)在(zai)(zai)使(shi)用(yong)3V或(huo)者其他(ta)低压电源(yuan)的场合。

2，宽电压(ya)应(ying)用

输(shu)(shu)入电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)并不(bu)是一个固定值(zhi)，它(ta)会随着(zhe)时间或(huo)者其他因素而(er)变动。这个变动导致(zhi)PWM电(dian)(dian)(dian)(dian)路提供给(ji)MOS管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)驱动电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)是不(bu)稳定的(de)(de)(de)(de)。为了(le)让MOS管(guan)(guan)(guan)在高gate电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)下安全，很多MOS管(guan)(guan)(guan)内置了(le)稳压(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)强行(xing)限制gate电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)幅值(zhi)。在这种情况下，当提供的(de)(de)(de)(de)驱动电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)超过稳压(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)，就会引起较(jiao)大的(de)(de)(de)(de)静态功耗。同时，如果简单的(de)(de)(de)(de)用电(dian)(dian)(dian)(dian)阻分压(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)原理降(jiang)(jiang)低(di)(di)gate电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)，就会出(chu)现输(shu)(shu)入电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)比较(jiao)高的(de)(de)(de)(de)时候，MOS管(guan)(guan)(guan)工作良好，而(er)输(shu)(shu)入电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)降(jiang)(jiang)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)时候gate电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)不(bu)足(zu)，引起导通不(bu)够彻底，从而(er)增(zeng)加(jia)功耗。

3，双电压应用(yong)

在一(yi)(yi)些控(kong)制(zhi)(zhi)电(dian)路中(zhong)，逻辑部分(fen)使用(yong)(yong)典型的(de)(de)5V或(huo)者3.3V数字电(dian)压，而功率部分(fen)使用(yong)(yong)12V甚至(zhi)更高的(de)(de)电(dian)压。两个电(dian)压采用(yong)(yong)共地(di)方式(shi)连接，这(zhei)就提(ti)出(chu)一(yi)(yi)个要(yao)(yao)求(qiu)，需要(yao)(yao)使用(yong)(yong)一(yi)(yi)个电(dian)路，让低压侧(ce)(ce)能够有效的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)高压侧(ce)(ce)的(de)(de)MOS管(guan)，同时高压侧(ce)(ce)的(de)(de)MOS管(guan)也同样会(hui)面(mian)对1和2中(zhong)提(ti)到的(de)(de)问题。在这(zhei)三(san)种(zhong)(zhong)情况下，图腾柱结(jie)构无法满足输出(chu)要(yao)(yao)求(qiu)，而很多现成的(de)(de)MOS驱动IC，似乎也没有包含gate电(dian)压限(xian)制(zhi)(zhi)的(de)(de)结(jie)构。于是(shi)我设计了一(yi)(yi)个相(xiang)对通用(yong)(yong)的(de)(de)电(dian)路来满足这(zhei)三(san)种(zhong)(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)做一个简单分析(xi)：

Vl和Vh分别是低端(duan)和高端(duan)的(de)(de)电源，两个电压可以是相(xiang)同的(de)(de)，但是Vl不应该(gai)超(chao)过Vh。

Q1和(he)(he)Q2组(zu)成(cheng)了一(yi)个(ge)反置的(de)图腾柱(zhu)，用来实现隔(ge)离(li)，同(tong)时确保两只驱动管Q3和(he)(he)Q4不会(hui)同(tong)时导通。

R2和(he)R3提供了PWM电(dian)压基(ji)准，通过改(gai)变这个基(ji)准，可以让电(dian)路(lu)工(gong)作在(zai)PWM信号波形比较陡直的(de)位置。

 Q3和(he)Q4用来提供驱动电流，由于(yu)导通的时候，Q3和(he)Q4相(xiang)对Vh和(he)GND最低都只有一个(ge)Vce的压降，这个(ge)压降通常只有0.3V左右，大大低于(yu)0.7V的Vce。

R5和R6是反馈(kui)电阻，用于对gate电压(ya)进(jin)行采样(yang)，采样(yang)后的(de)电压(ya)通(tong)过Q5对Q1和Q2的(de)基极产生一个强烈的(de)负反馈(kui)，从而把gate电压(ya)限制(zhi)在一个有限的(de)数(shu)值。这(zhei)个数(shu)值可(ke)以通(tong)过R5和R6来(lai)调节。

最(zui)后，R1提(ti)供了对Q3和Q4的(de)(de)基极电流限(xian)制(zhi)，R4提(ti)供了对MOS管的(de)(de)gate电流限(xian)制(zhi)，也(ye)就是Q3和Q4的(de)(de)Ice的(de)(de)限(xian)制(zhi)。必(bi)要(yao)的(de)(de)时候可以在R4上面并联加速电容。

这个电(dian)路提供(gong)了如(ru)下的(de)特性：

1，用低(di)端电压和(he)PWM驱(qu)动高端MOS管。

2，用小幅度的(de)(de)PWM信(xin)号驱动(dong)高gate电压需求的(de)(de)MOS管(guan)。

3，gate电压的峰值限制

4，输入(ru)和输出的电流限制

5，通过使(shi)用合适的电阻(zu)，可以达到很低(di)的功(gong)耗。

6，PWM信号反相。NMOS并不需(xu)要这个特性，可以通过前置一个反相器来解(jie)决。

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