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  • H桥自举电路怎么突破电压限制?
    • 发布时间:2026-10-23 22:02:24
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    自举电路用于 MOS 管高端驱动时,核心原理是电容两端电压差不能突变(非单端电压不变)如图所示
    在H桥的自举电路中(以 U9、U10 两个 NMOS 管为例),NET4 连接负载,NET3 与 NET5 为单片机控制引脚,VCC 为负载驱动电压。
    H桥自举电路
    NMOS 管的导通条件是 VGS > 导通电压 V1,即栅极电压需高于源极电压。但当 U9 导通后,NET4(源极)电压会升至 VCC,若 VCC 为高电压,栅极电压可能无法继续高于源极,导致管子截止。
    那怎么解决这个问题呢?
    针对这一问题,我们可以在 MOS 管 GS 两端并联自举电容 C32,同时在控制引脚与电容间串联二极管。
    其工作过程如下:导通前,NET5(控制引脚)输出 3.3V 为 C32 充电,使电容两端电压保持 3.3V;导通时,U9 导通后,NET4(源极)电压升至 VCC,由于电容电压差不变(仍为 3.3V),电容靠近栅极一端的电压被抬升至 VCC+3.3V,此时 VGS = (VCC+3.3V) - VCC = 3.3V,满足导通条件。电路中串联的二极管则起到保护作用,防止电容高压(VCC+3.3V)反向击穿单片机 —— 导通时电容上端电压高于控制端,二极管反向截止,实现隔离。实际应用中,还需通过控制信号让电容不断充放电,维持 GS 间的电压差,确保管子稳定导通。
    原电路中自举电容的充电设计不合理,修改后如下,采用独立电源为自举电容充电,避免控制信号电压限制。
    H桥自举电路
    简言之,自举电路通过电容 "电压差不变" 的特性,在高端 MOS 管源极电压升高时,同步抬高栅极电压,确保 VGS 始终满足导通条件。
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