BUCK电路MOS管的选择和简单PWM驱动

2019-07-16 16:38发布

只想做一个最简单的BUCK电路仿真一下,所以MOS管上直接给的是方波,占空比50%。不太懂这个器件的选择原则,尤其是MOS管。电感、电容按照如下公式计算得来。
QQ图片20151122200932.jpg

MOS管上的方波是15KHZ。直流输入20V,那占空比50%的话输出应该是10V时。我发现MOS管上幅度1V左右没有输出信号,20V左右有输出只有7V,按理应该是10V左右。当MOS管上给50V时,似乎是达到理论值10V了。
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对这个不是太明白,MOS管上的电压到底应该是多少这个电路才是对的呢?
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17条回答
amija
1楼-- · 2019-07-16 20:11
三个电路依次是方波幅度10V,20V,50V,旁边示波器输出依次是2.84V,7.72V,9.48V。难道为了输出是理论值需要在MOS管上加50V电压么??。。。搞不懂。。。
caiziyun
2楼-- · 2019-07-17 01:19
amija 发表于 2015-11-22 20:22
三个电路依次是方波幅度10V,20V,50V,旁边示波器输出依次是2.84V,7.72V,9.48V。{:2:}难道为了输出是理论值需要在MOS管上加50V电压么??。。。搞不懂。。。

电感消耗么?
nealcc
3楼-- · 2019-07-17 04:35
本帖最后由 nealcc 于 2015-11-23 09:57 编辑

问题是你用了N-MOS。当输出有电压后,VGS会变小,导致MOS管在恒流去(或说有一定的压降在MOS管上。)。所以大多数的开关电路一般都是用P沟道的管子(也考虑到P沟道Rds比较小,价格比较便宜)

下面三个图说明了这个问题。

例如,你在G极 10V时,输出约3V,反推理论上50%占空比峰值是6V;则Vgs=10-6V=4V,IRF840 ,这个数值大概就是Vgs的开启电压上限。
同理,开关信号20V。输出约8V,反推50%占空比峰值约16V;则Vgs=20-16=4V
而你选择了50V,理论输出最大数值是20V,则确保了Vgs的>>Vgs(on),则mos管全开了。输出等于理论了,

实际上,你把开关信号调到24V左右就满足了。

1111.png
amija
4楼-- · 2019-07-17 06:03
nealcc 发表于 2015-11-23 09:56
问题是你用了N-MOS。当输出有电压后,VGS会变小,导致MOS管在恒流去(或说有一定的压降在MOS管上。)。所以大多数的开关电路一般都是用P沟道的管子(也考虑到P沟道Rds比较小,价格比较便宜)

下面三个图说明了这个问题。

真心谢谢!
amija
5楼-- · 2019-07-17 08:13
nealcc 发表于 2015-11-23 09:56
问题是你用了N-MOS。当输出有电压后,VGS会变小,导致MOS管在恒流去(或说有一定的压降在MOS管上。)。所以大多数的开关电路一般都是用P沟道的管子(也考虑到P沟道Rds比较小,价格比较便宜)

下面三个图说明了这个问题。

大概明白了是跟MOS管开启电压有关系。不过还有一点没转过弯来啊。。。。例如G极10V,Q2点方波最大值是6V,这样Vgs就是4V。IRF840开启电压大于2V就可以了啊,这个时候MOS管不是开着的么?
nealcc
6楼-- · 2019-07-17 13:11
amija 发表于 2015-11-23 20:41
大概明白了是跟MOS管开启电压有关系。不过还有一点没转过弯来啊。。。。例如G极10V,Q2点方波最大值是6V,这样Vgs就是4V。IRF840开启电压大于2V就可以了啊,这个时候MOS管不是开着的么?

这个也是估算,这一般是仿真软件默认元件参数导致的。下图仿真的元件传输特性(Vgs-id)看的出来
3.8V开始进入恒流区,4.1V管子基本全部打开。
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