一文看懂圖騰柱電路工作原理

　　圖騰柱電路簡介

　　圖騰柱就是上下各一個晶體管，上管為NPN，c極接正電源，下管為PNP，e極接負電源，注意，是負電源，是地。兩個b極接到一起，接輸入，上管的e和下管的c接到一起，接輸出。用來匹配電壓，或者提高IO口的驅(qū)動能力。有幾種圖騰柱電路的變種，一種是兩管全用NPN，但是下管通過一個反相器接到輸入，也起到同樣作用；還有一種是下管的e接到地，兩管之間靠一個穩(wěn)壓管代替負電源。

　　圖騰柱電路工作原理分析

　　1）首先要確定的是你需要多少的驅(qū)動能力？要驅(qū)動的負載（一般可認為是功率管）有多少？以MOSFET為例，驅(qū)動其實就是對MOS的門級電容的充放電，這就要考慮你有幾個MOS并聯(lián)，門級電容有多大？MOS的Rg有多大，加上驅(qū)動回路寄生電感等，其實就是一個LRC串聯(lián)回路。

　　2）驅(qū)動能力用個簡化的公式來算就是I=C*Du/Dt，MOS的門級電容先確定，再來考慮你準(zhǔn)備要幾V的門級電壓，然后就是這個電壓建立和消除的時間，也就牽涉到MOS的開通關(guān)斷速度，這會直接影響到功率管的損耗及其它問題，如應(yīng)力等。這幾個想好了，所要的驅(qū)動電流也就出來了。

　　3）得到這個所要的驅(qū)動電流，再考慮上驅(qū)動回路的一堆寄生參數(shù)等，也就可以推出你圖騰柱電路需提供多少驅(qū)動電流（注意這是個脈沖電流）。

　　4）這個時候再考慮的就是你PCB板layout的空間，位置，準(zhǔn)備為這個電路花多少錢選器件，用MOS還是BJT，綜合考慮，然后就想辦法選器件吧，當(dāng)然還要考慮IC的輸出信號和你選的圖騰柱器件（MOS或BJT）之間也是個回路，這會不會有問題？

　　5）另外要考慮的是，這個圖騰柱能不能徹底關(guān)掉，這就又要考慮N在上還是P在上，正開還是負開，比如選用PMOS做關(guān)斷，關(guān)斷時圖騰柱輸出會仍有一個等于Vgs電壓的電壓加在你的負載MOS上，如果這個電壓高于你的負載MOS門檻的話，----這就意味著你沒關(guān)掉，雖然你前面關(guān)掉了。更痛苦的是，前面和后面的MOS門檻電壓tolerance都會非常大，再考慮到溫度系數(shù)。

　　6）還要重點考慮的是圖騰柱的器件也是要損耗功率的，所以要考慮它的溫度及功耗會不會有問題。

　　總之，具體用時要考慮的問題還真不少，單挑一個出來都非常簡單，但加到一塊，還真要花點時間研究計算一下。因為是做產(chǎn)品，所有的規(guī)格參數(shù)，寄生參數(shù)，tolerance，溫度，cost，PCB空間等等等等，前前后后的一堆問題都得面對，不象寫paper或仿真，抓住一點，其它都可考慮為理想狀態(tài)，這樣當(dāng)然很快可以推出理想的結(jié)果。

　　圖騰柱電路應(yīng)用需注意的問題

　　1、驅(qū)動MOS管或IGBT管，某些管子可能需要比較大的驅(qū)動電流或者灌電流，這時候就需要用到圖騰柱電路，圖騰柱的基本電路如圖所示。

　　2、在實際使用中，如果我們就按照圖中所示的電路的話，往往會因為走線電感與管子的結(jié)電容引起諧振而帶來問題。這時候我們可以增加電路圖中的R1與D1加速放電，避免引起共振。

　　3、如果我們的設(shè)備整個抗干擾能力較弱的話，我們會發(fā)現(xiàn)，圖騰柱電路很容易受到干擾而產(chǎn)生有誤動作。

　　4、為了提升圖騰柱的抗干擾能力，我們可以將電路改為下圖所示。

　　5、如果還存在問題，可以增加圖中所示電容，就能完美解決圖騰柱容易受到干擾等問題。