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张飞与弟子精彩技术探讨花同学之光耦欠压篇
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tdx110
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你一看这个电路就知道它的优点是什么，缺点是什么吗？
在一般的人的思维中，总觉得高手在设计电路就是能够用一个图把所有问题都解决掉。实际上不是的。任何一个高手在做项目的时候也会遇到各种各样的问题，高手之所以是高手，是高在它们遇到问题的时候能够解决这些问题。任何一个电路都有它的优点，也有它的弊端，没有哪个电路是可以解决所有问题的，我们通过看电路要把握住它的优点是什么，缺点是什么，知道它在什么场合能用，什么场合不能用，是怎么来的。
需要自己去做，在做的过程中去测，做完了之后，以后再遇到类似电路的时候就知道了。因为前面有大量的做，后面就不用去做的了，有了沉淀。
张飞老师在“张工子弟社”直播中，连麦花同学，“花某某，你来讲讲这个电路的优点是什么，缺点是什么。”
“老师，是分析这个图，还是分析光耦在这里是否合适？”
“先分析这个图能不能实现打开和关断MOSFET这个功能。最左边输入是一个方波，那么到MOSFET那边是否能正常输出一个方波？”
“老师，这个电路没有你之前说的那个双阈值保护，如果用光耦做斩波驱动控制PWM，在转换频率很高的情况下，它的转换速率跟不上。”
“对。”
“做高频斩波的时候频率跟不上，因为我看一般光耦做MOS管的换相还是可以的，做这个频率高它就不行了。”
张飞老师顿了一顿，“也就是说工作在几百赫兹是没问题吗？”
“因为光耦有极电容，通电时候我测过波形，两端的波形都有个台阶，做不到很直。”
“那你测的时候上升沿时间长还是下降沿时间长？”
“上升沿，上升沿是一个圆角，下降沿会稍微好一点。下降沿刚好有一个结电容，放电的时候它可以一下子放到0.2V，但是0.2V再往下放的时候就会很慢，但是上升沿会有个弧度，就是一个大圆角，我在做的时候始终消不掉。”
“那你认为上升沿这个大拐角有什么问题？”
“如果频率高的话，短的时间内还没达到规定的额定值，没有到15V就已经下降了，就相当于是一个尖角，形成不了方波了。”
一片沉默。
张飞老师从桌上端起茶水，一饮而尽，用轻而稳定的声音说：“关于你说的光耦的上升沿有一个大拐角，因为电容效用，有个结电容，那么上面的拐角会不会影响我们的开通速度呢？影响肯定有，但是不大，为什么呢？因为上面那个大拐角可能到很高电压的时候，但是三极管导通只要0.7V，也就是你这个拐角在0.7V以上的时候，我的三极管已经完全导通了，大拐角改变的最终只是电流。也就是说我在拐角下面一段区域时，这个电流已经满足我三极管的导通了，这样的话可以说开通不受太大的影响，那么这个拐角对什么有影响呢？
由于光耦是电流传递的，而且我之前讲过输入端和输出端电流的比例有一个能够接受的通用值，比如说是1.5：1，初级输入的电流假设是1.5毫安，那么输出的电流只能是1毫安，也就是说这个电路中要让输出达到1毫安的话，那么至少要有1.5毫安输入，甚至更多。我为了提高它的开通速度，我就可以把光耦初级阶段的电流加大，它的输出端的传输速度就会加快，这就是你刚才说的大拐角的问题。我很快冲到这个拐点，那么从拐点向上我再慢慢充，其实这个时候对我影响不是特别大。那么对于这个下降沿来说的话，这个拐点到0.8或0.9或1V，下降是很快，再从1V或者0.9就下降的很慢，而且越往下越慢，这个时候我们说它会影响光耦的关断的。因为随着拐角慢慢往下，它就会一直开着，到最后它的电流才不行，所以说它的速度是一定会受到影响的。
关键在于阈值，实际上在这个电路中它是有阈值的。比如说三极管，三极管CE的阈值0.3V，BE的阈值0.7V。在任何的电路中只要有二极管、三级管、稳压管或者MOSFET，都是存在阈值的。我们只要看到有PN结的器件，我们就认为它是有阈值的，光耦本身输入是一个发光二极管，输出是一个三极管，也是有阈值的。而像电阻、电容、电感等，实际上不好用阈值去说，这些都是是无源器件，比如还有一些有源器件，像集成电路、比较器、运放等，实际上也是有阈值的。对于PN结的器件也是有阈值，只不过阈值高还是阈值低，这个地方的问题，还有什么要说的？”
沉静了一会儿，花同学的声音响起：“如果在做MOS管的驱动，它前面的E区电路会不够完整吗？还差一部分，因为它可能还有下桥臂。”
这时，张飞老师挥舞着他张开的双手，说：“好，既然你已经提到了下桥臂，就图中这个MOSFET下面还有一个MOSFET，如果我下桥臂不用光耦，上桥臂我用的是光耦，下桥臂我可以用速度快的器件去做，那这种方案行不行？这个地方有MOSFET，下桥臂可以斩波，上桥臂不斩波，只换相。”
“可以。“
张飞老师用手敲了敲桌子，对花同学说：“对，这样就可以了嘛，这个电路依旧可以去用对不对？”
“可以。”
“OK，现在回到你刚才还说了另外一个问题，就是说这个地方没有欠压保护是不是？”张飞老师再问。
“对，驱动MOSFET要有双阈值保护。超过平台电压后，电路才能导通，用以驱动MOSFET， 减小电压建立过程中引起的MOSFET开通损耗；低于一个低阈值时，电路断开，加快MOSFET关断，减小关断损耗。就是你之前说的。”
张飞老师用手梳梳发亮的刘海，对安静等待的全体同学说：“花同学有这个意识是非常好的！这个地方原来讲过，一定要有欠压，但是呢我们也发现国内的很多方案，在这个方面他都没有欠压这一块，也没有坏，依旧可以工作。这里我要说明一下，就是不坏的东西不一定就是稳定可靠的，也不代表他就是没有问题的。衡量一个电路不能用坏或者不坏，就好比我们衡量一个人一样，不能用有没有生重病来衡量这个人有没有问题。我们要用亚健康来衡量，可能目前还没有去医院的程度，但实际上身体已经不健康了。对于电路设计也是一样，我们不能到MOSFET坏掉了才说这个电路有问题，而是没有坏，正常工作的情况下我们也能发现问题，这就是电路设计进步的一个重要标志。
现在说这个电路，如果这里的MOSFET上面接的不是320V，而是32V，或者是20V，低压的东西，这里即使不用欠压保护，这个MOSFET依旧不会坏，依旧能够正常的工作。然而随着你把电压不断往上升，升到140V的时候，他依旧可以不坏的去工作。但是随着你把这个上面的电压继续往上升，这个地方的MOS管必然会出现：只要你一上电它就炸！就是说随着MOSFET D端的电压不断的升高，我们不断的重启这个电路的时候，这个电路的弊端和不足就出现了，这些谁会告诉你，没有人会告诉你，因为人家也没有做过也不知道，只有你通过自己做一遍，去做这个测试，才会发现原来这个电路它还存在这样的一个问题。这种电路在高压系统里面他是存在问题的，但是在低压系统里面他又能够正常的工作， 是不是？”
下期预告1：郑同学之电路逻辑篇
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aoyichen 这家伙很懒，什么也没有留下
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