驅(qū)動IC加NMOS做防反電路設計圖文分享-KIA MOS管

高邊NMOS防反

PMOS的高邊防反接使用自驅(qū)效應，但其存在待機電流偏大和電流反灌隱患，并且PMOS價格偏高，幾乎沒有使用驅(qū)動IC+PMOS高邊防反這種設計，所以為了均衡價格因素和Rdson，消除待機電流偏大和電流反灌隱患（若單純使用高邊NMOS，也會有待機電流和電流反灌問題），使用驅(qū)動IC+NMOS這種高邊防反接設計。

但這里并不是否定低邊NMOS防反和高邊PMOS防反，實際上低邊NMOS防反和高邊PMOS防反使用的更多，驅(qū)動IC+NMOS這種方式一方面是為了應對測試機構的測試用例，一方面是應對可預見的實際問題。通常使用高邊PMOS防反接并沒有什么問題。

使用高邊NMOS防反接，通常沒有足夠高的電壓來驅(qū)動柵極，此時可以使用驅(qū)動IC來從高邊取電，輸出比S極更高的電壓來驅(qū)動NMOS導通，驅(qū)動IC有兩種：電荷泵型和Buck-Boost型，見圖11-1。帶驅(qū)動IC這種形式，雖然這增加了電路的復雜性，但N溝道MOSFET的導通電阻較低。

在大部分時間都處于正常連接供電場景中，由于電荷泵型和Buck-Boost型將額外消耗電流（需要不斷地工作產(chǎn)生驅(qū)動電壓維持NMOS的開啟），單純的高邊PMOS防反接效率反而更好。

驅(qū)動IC NMOS 防反

圖11-1：高邊NMOS防反驅(qū)動--->NMOS+驅(qū)動IC

電荷泵驅(qū)動NMOS

如圖11-2所示，這是一個采用電荷泵做NMOS驅(qū)動的簡圖：

驅(qū)動IC NMOS 防反

圖11-2：電荷泵驅(qū)動NMOS高邊開關

Ctrl控制電荷泵工作產(chǎn)生高壓驅(qū)動NMOS導通工作。

如圖11-3是電荷泵驅(qū)動內(nèi)部圖，Ci是小電容，充放電速度快，Co是大電容，負載能力強。通過頻繁的開關，S1、S2和S3、S4就能不斷地將Ci上的電荷搬運到Co上，而Co是相對于輸入電壓，因此我們就能夠得到比輸入電壓更高的驅(qū)動電壓。當需要驅(qū)動NMOS導通時，使能開關S0。當不需要驅(qū)動NMOS導通時，失能S0。

驅(qū)動IC NMOS 防反

圖11-3：電荷泵驅(qū)動NMOS高邊開關簡圖

采用電荷泵型的驅(qū)動方案，整體物料少，成本較低，適用于電流不大的場景。

Buck-Boost型驅(qū)動NMOS

如圖11-4所示，是一個基于Buck-Boost拓撲的NMOS驅(qū)動拓撲。當Buck-Boost的S1導通時，輸入電壓通過電感儲能，電感電壓上正下負。當Buck-Boost的S1關斷時，電感產(chǎn)生反向電動勢，下正上負，通過二極管給電容C1充電，這樣C1的電壓就會高于輸入電壓，也即VGS大于開啟閾值。

驅(qū)動IC NMOS 防反