CN207530700U - 一种buck电路驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种buck电路驱动电路,包括高侧驱动级NMOS管M1和低侧驱动级NMOS管M2,其特征在于:在高侧驱动级NMOS管M1的栅极连接接地电容C1。与现有技术相比,能够有效地遏制上升振铃,保持相同的SW上升速度的基础上,减小振铃,使电压尖峰的高度大大降低,开关损耗更小,***频率更高,使得高侧驱动级和低侧驱动级的开关管工作在其安全工作区。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域的一种buck电路驱动电路。
背景技术
在buck电路中常常会遇到SW会ring(振铃)得很厉害的情况。SW的ring的幅度会对LS功率管造成影响,如果ring得很厉害,太高的电压甚至会损害LS功率管。
SW ring的幅度跟驱动级的能力相关性很大,更强的驱动能力会导致更快速的SW上升下降的速度,也会导致更大的ringing。传统的驱动级不能做得过快,就是为了防止过快的驱动带来的过大的SW spike(电压尖峰),对功率级造成损害。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种在相同的SW上升时间情况下,能够使电压尖峰的高度大大降低,开关损耗更小,***频率更高的buck电路驱动电路。
本实用新型采用的技术方案如下:
一种buck电路驱动电路,包括高侧驱动级NMOS管M1和低侧驱动级NMOS管M2,其特征在于:在高侧驱动级NMOS管M1的栅极连接接地电容C1。
所述接地电容C1与高侧驱动级NMOS管M1的Cgd电容为同一量级。
所述接地电容C1的电容为高侧驱动级NMOS管M1的Cgd电容的1/5到2倍。
还包括与接地电容C1串联的电阻R1。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:能够有效地遏制上升振铃,保持相同的SW上升速度的基础上,减小振铃,使电压尖峰的高度大大降低,开关损耗更小,***频率更高,使得高侧驱动级和低侧驱动级的开关管工作在其安全工作区。EMI也有希望做得更低。
附图说明
图1为本实用新型其中一实施例的原理示意图。
图2为现有技术buck电路驱动电路原理示意图。
图3为现有技术buck电路驱动电路Vin和GND上的寄生电感示意图。
图4为buck电路驱动电路正常波形。
图5为buck电路驱动电路有寄生电感影响时的过冲波形图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本说明书(包括任何摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
具体实施例1
如图1所示,一种buck电路驱动电路,包括高侧(HS)驱动级NMOS管M1和低侧驱动级NMOS管M2,在高侧驱动级NMOS管M1的栅极连接接地电容C1。
我们知道,buck结构中有两个开关管,交替开或交替关使得两个开关之间的电压节点SW形成一个方波。在低压的buck中,高侧的开关和低侧的开关能够直接驱动,这是因为我们能够使用PMOS来构成高侧的开关,而使用NMOS来构成低侧的开关。
中压和高压buck则不尽相同。因为在NMOS本质上能够由更好的电阻面积,所以使用NMOS同时作为高侧开关与低侧开关就成为了首选,这种情况下我们的驱动方案是这样的(如图2所示):其中高侧的驱动级的电源来自BST-SW, 低侧的驱动来自VCC-GND。在这种情况下,SW的上升和下降的形态,跟高侧的驱动级有很大的关系。 可以证明,SW的上升斜率决定于高侧驱动的上拉能力与上侧开关管的Cgd。SW的下降斜率决定于高侧驱动的下拉能力与上侧开关管的Cgd。
所以为了使得SW有快速的上升和下降斜率,高侧驱动的上拉和下拉能力需要被设计得比较强。然而当驱动能力快到一定程度之后,Vin 和GND上面的寄生电感(如图3所示)会产生作用,使得SW端的上升和下降不是理想的方波波形。而是会有ringing,产生过冲。如图4所示为正常波形,图5为有寄生电感影响时候的过冲波形。可以证明: 过冲和振铃的大小跟SW上升的斜率正相关。SW上升得越快,ringing就会越大。本实用新型提出的减小ringing的方式,增加一个从高侧功率管的栅极到地的电容,能够有效地遏制上升ringing,能够保持相同的SW上升速度的基础上,减小ringing,使得图中的开关管工作在其安全工作区。
具体实施例2
在具体实施例1的基础上,所述接地电容C1与高侧驱动级NMOS管M1的Cgd电容为同一量级。
具体实施例3
在具体实施例1或2的基础上,所述接地电容C1的电容为高侧驱动级NMOS管M1的Cgd电容的1/5到2倍。
具体实施例4
在具体实施例1到3之一的基础上,还包括与接地电容C1串联的电阻R1。
另外,在加接地电容C1的同时应减小增加高侧驱动的驱动能力,以使得SW达到相同的上升速度。
Claims (4)
1.一种buck电路驱动电路,包括高侧驱动级NMOS管M1和低侧驱动级NMOS管M2,其特征在于:在高侧驱动级NMOS管M1的栅极连接接地电容C1。
2.根据权利要求1所述的buck电路驱动电路,其特征在于:所述接地电容C1与高侧驱动级NMOS管M1的Cgd电容为同一量级。
3.根据权利要求1或2所述的buck电路驱动电路,其特征在于:所述接地电容C1的电容为高侧驱动级NMOS管M1的Cgd电容的1/5到2倍。
4.根据权利要求1所述的buck电路驱动电路,其特征在于:还包括与接地电容C1串联的电阻R1。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201721716464.8U CN207530700U (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 一种buck电路驱动电路 |
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CN201721716464.8U CN207530700U (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 一种buck电路驱动电路 |
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CN207530700U true CN207530700U (zh) | 2018-06-22 |
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CN201721716464.8U Active CN207530700U (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 一种buck电路驱动电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN207530700U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107888064A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-06 | 清华四川能源互联网研究院 | 一种buck电路驱动电路 |
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2017
- 2017-12-12 CN CN201721716464.8U patent/CN207530700U/zh active Active
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