stm32 dc-dc同步整流 ,這么簡潔的電路有問題嗎

ID:791737 · 發表于 2021-1-17 21:22

用一個PMOS 一個NMOS實現同步整流，電路設計力求簡潔高效。
大家看看有什么問題嗎？
沒有用到pwm反向電路。

部分核心電路
單片機直接驅動PMOS電路.png

ID:290005 · 發表于 2021-1-18 01:23

這是不能用的，同步整流需要過零電流檢測，及時關斷，一般關斷時間是在 ns級。

ID:791737 · 發表于 2021-1-18 07:05

這個電路其實就是用nmos代替二極管，怎么不能用。

ID:592807 · 發表于 2021-1-18 09:10

當單片機高電平時Q4導通，Q3的基極相當于被下拉到地，Q3處于斷開狀態，
當單片機低電平時Q4斷開，Q3的基極相當于被上拉到+12V，Q3處于斷開狀態，（Q4斷開c極沒有接地相當于懸空，12V通過2K電阻直接接到基極，Ube = ？）
另外Q2 Q5一個高電平導通一個低電平導通，低電平一般是GND，你怎么確保他們的G基能夠接入GND電平

ID:752974 · 發表于 2021-1-18 09:24

搞不懂這個電路干嗎用的！

ID:791737 · 發表于 2021-1-18 14:42

黃youhui 發表于 2021-1-18 09:10
當單片機高電平時Q4導通，Q3的基極相當于被下拉到地，Q3處于斷開狀態，
當單片機低電平時Q4斷開，Q3的基極 ...

當單片機低電平時Q4斷開，Q3的基極相當于被上拉到+12V，Q3處于瞬時導通狀態，因為柵極相當于電容的正極，有個充電的過程。q4導通的時候，他們的G極接入低電平。
原圖有驗證的，我只是把二極管改成了nmos.

ID:791737 · 發表于 2021-1-18 14:43

已經驗證過的原電路圖。這個電路圖是可以成功運行的，只不過二極管換成了NMOS.

ID:592807 · 發表于 2021-1-18 15:48

kadiya 發表于 2021-1-18 14:43
已經驗證過的原電路圖。這個電路圖是可以成功運行的，只不過二極管換成了NMOS.

你的電路圖應該是這樣的吧。
MCU高電平時，拉低電壓N_MOS管Q9導通，NPN管Q6關閉，將+12電壓接到Q8和Q7的柵極上，然后Q7導通，Q8關閉。
MCU低電平時，拉高電壓N_MOS管Q9關閉，NPN管Q6導通，將GND電壓接到Q8和Q7的柵極上，然后Q7關閉，Q8導通。

ID:791737 · 發表于 2021-1-19 07:33

本帖最后由 kadiya 于 2021-1-19 07:41 編輯

謝謝，您這個電路圖設計的很專業，Q8的2k電阻能否去掉，這樣開關是不是會更快一點。

ID:791737 · 發表于 2021-1-19 07:39

黃youhui 發表于 2021-1-18 15:48
你的電路圖應該是這樣的吧。
MCU高電平時，拉低電壓N_MOS管Q9導通，NPN管Q6關閉，將+12電壓接到Q8和Q7 ...

或者將Q9換成三極管。

ID:791737 · 發表于 2021-1-19 08:17

改成這樣

ID:791737 · 發表于 2021-1-19 08:47

黃youhui 發表于 2021-1-18 15:48
你的電路圖應該是這樣的吧。
MCU高電平時，拉低電壓N_MOS管Q9導通，NPN管Q6關閉，將+12電壓接到Q8和Q7 ...

如下圖

把q8上的2k電阻換成100是否妥當，這樣關斷是否會更快點。

ID:213173 · 發表于 2021-1-19 09:48

kadiya 發表于 2021-1-18 14:43
已經驗證過的原電路圖。這個電路圖是可以成功運行的，只不過二極管換成了NMOS.

樓主設計的電路圖來源于經驗證過的原電路圖，只是把續流二極管換成了NMOS。當Q2、Q5的G極公共接點低電位時Q2導通，Q5截止，通過L蓄能并向負載供電，L左正右負。當G極高電位時Q2截止，L左負右正。Q5的DS反向偏置，G極電位高低對Q5沒有意義，其內部寄生二極管正向導通可以完成續流。那么二極管換成了NMOS管的意義何在？？？

ID:592807 · 發表于 2021-1-19 10:09

kadiya 發表于 2021-1-19 08:17
改成這樣

NPN和PNP導通的條件是Ube的電壓滿足一定的值，你這樣讓Q9的Ube怎么低于0.7，（Ube不是Ueb），你還是加個上拉電阻吧，然后計算分壓，讓Q9能夠的Ube能夠在MCU_IO輸出低電平時分壓低于0.7

ID:592807 · 發表于 2021-1-19 10:30

wulin 發表于 2021-1-19 09:48
樓主設計的電路圖來源于經驗證過的原電路圖，只是把續流二極管換成了NMOS。當Q2、Q5的G極公共接點低電位 ...

我和樓主的mos管都放錯方向了，mos管內部的二極管應該是和電流導通方向相反的，用于防止擊穿的。置于您說的回流，除非放電比充電快不然的話，GND不能回流到電感吧。

ID:213173 · 發表于 2021-1-19 11:15

黃youhui 發表于 2021-1-19 10:30
我和樓主的mos管都放錯方向了，mos管內部的二極管應該是和電流導通方向相反的，用于防止擊穿的。置于您說 ...

MOS管內部的二極管不是用于防止擊穿的，也不是為了防止DS接反保護用的。是其制作工藝所形成的寄生物。其反向擊穿電壓與VDS擊穿電壓等同。如果Q5改變DS方向接入電路將發生災難性后果。

ID:290005 · 發表于 2021-1-22 22:02

用mos代替二極管，必須加電流過零檢測，及時關斷反向電流。若沒有過零檢測電路，電感反向電流會通過mos泄流，最終結果是mos發熱很快燒燬，電路損壞。這個過程中即使沒有燒燬，效率非常低，電壓大幅度波動。效率是絕對低於二極管的，效率可能會低於50% 或10%，也有可能到1%的效率甚至0%。

ID:290005 · 發表于 2021-1-22 22:08

這是3408同步整流結構：
注意零點檢測器，就是過零檢測電路。

ID:879809 · 發表于 2021-1-22 23:28

wulin 發表于 2021-1-19 09:48
樓主設計的電路圖來源于經驗證過的原電路圖，只是把續流二極管換成了NMOS。當Q2、Q5的G極公共接點低電位 ...

樓主位的電路主干的結構是完全沒問題的，全都正確。

Q5的DS反偏也是可以導通的，只要G高于S一定電壓即可。內部寄生二極管有兩大嚴重問題，一是導通電壓過高影響效率，二是存儲效應導致從導通到截止的恢復時間過長。寄生二極管可以在Q5導通前臨時當續流二極管來用，Q5導通后寄生二極管兩端電壓低于飽和電壓，恢復到截止狀態，這樣Q5斷開時寄生二極管已經截止，不存在存儲效應造成的短時間短路。

同步整流技術就是因為現在芯片工藝越來越小，電源電壓越來越低，整流/續流二極管的壓降成為影響效率越來越刺眼的因素，用MOSFET替代二極管，利用導通電阻小的特長來提高效率。

樓主的電路也可能有問題，主要是兩個管子翻轉的瞬間會不會有什么問題。但是這些我的能力已經分析不出來了，只能讓樓主自己建立真實的電路來實際測量才會知道。

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