mos管开关电路,把MOS管当二极管使用
Pmos管开关电路?
下图是两个PMOS晶体管经典开关电路的应用:第一个NMOS晶体管为高电平导通低电平截断,漏极端接后面电路的接地端;第二种是典型的PMOS晶体管开关电路,高电平关断,低电平导通,漏极端子连接到后级电路的VCC端。首先,MOSFET有两种类型:N沟道和P沟道。在电力系统中,MOSFET可以看作是一个电气开关。当在N沟道MOSFET的栅极和源极之间施加正电压时,其开关导通。导通时,电流可以通过开关从漏极流向源极。漏极和源极之间有一个内阻,称为导通电阻RDS(ON)。必须清楚的是,MOSFET的栅极是一个高阻抗端子,因此应始终向栅极施加一个电压。这是后面描述的电路图中栅极接地的电阻。如果栅极悬空,器件将无法按设计工作,并且可能在不适当的时间开启或关闭,导致系统潜在的功率损耗。当源极和栅极之间的电压为零时,开关断开,电流停止流经器件。虽然此时器件已经关断,但仍然有很小的电流,称为漏电流,即IDSS。第一步:选择N通道或P通道。为设计选择正确器件的第一步是决定是使用N沟道还是P沟道MOSFET。在典型的电源应用中,当MOSFET接地且负载连接到电源电压时,MOSFET构成低压侧开关。在低压侧开关中,考虑到关断或导通器件所需的电压,应使用N沟道MOSFET。当MOSFET连接到总线且负载接地时,使用高压侧开关。通常这种拓扑采用PMOS晶体管的经典开关电路,也是出于电压驱动的考虑。第二步:确定额定电流。第二步是选择MOSFET的额定电流。根据电路结构的不同,额定电流应该是负载在所有条件下所能承受的最大电流。与电压情况类似,设计人员必须确保所选MOSFET能够承受此额定电流,即使系统产生峰值电流也是如此。考虑的两种电流情况是连续模式和脉冲尖峰。该参数基于FDN304P管的数据表。参数如图:在连续导通模式下,MOSFET处于稳态,电流连续通过器件。脉冲尖峰指的是流经器件的大量浪涌(或峰值电流)。一旦确定了这些条件下的最大电流,只需直接选择能够承受该最大电流的器件。选定额定电流后,还必须计算传导损耗。在实际应用中,MOSFET并不是一个理想的器件,因为导通时会有功率损耗,称为导通损耗。当MOSFET“导通”时,它就像一个可变电阻,由器件的RDS(ON)决定,并随温度显著变化。器件的功耗可通过Iload2RDS(ON)计算。由于导通电阻随温度变化,功耗也会成比例变化。VGS施加于MOSFET的电压越高,RDS(ON)越小;否则RDS(ON)会更高。对于系统设计人员来说,这是取决于系统电压的权衡。对于便携式设计,使用较低的电压更容易(更常见),而对于工业设计,可以使用较高的电压。请注意,RDS(ON)电阻会随着电流略微上升。RDS(ON)电阻的各种电气参数的变化可在制造商提供的技术数据表中找到。第3步:确定散热要求选择MOSFET的下一步是计算系统的散热要求。设计师必须考虑两种不同的情况,即最坏情况和真实情况。建议采用最坏情况的计算结果,因为这个结果提供了较大的安全裕度,可以保证系统不会失效。MOSFET数据手册中有一些测量数据需要注意;例如封装器件的半导体结和环境之间的热阻以及最大结温。器件的结温等于最高环境温度加上热阻和功率的乘积
值得注意的是,在处理简单热模型时,设计者还必须考虑半导体结/器件外壳和外壳/环境的热容量;也就是说,要求印刷电路板和封装不会立即变热。一般PMOS晶体管,PMOS晶体管的经典开关电路,都会有寄生二极管,其作用是防止源漏端反接。对于PMOS来说,相对于NMOS的优势在于其导通电压可以为0,而DS电压之间的电压差并不大,而NMOS的导通条件要求VGS大于阈值,这样会导致控制电压必然大于所需电压,造成不必要的麻烦。选择PMOS作为控制开关有以下两种应用:第一种应用,PMOS晶体管经典开关电路的电压由PMOS选择。V8V存在时,电压全部由V8V提供,PMOS关断,VBAT不向VSIN提供电压,而V8V低时,VSIN由8V供电。注意R120的接地,可以稳定降低栅极电压。PMOS晶体管经典的开关电路保证了PMOS的正常导通,这也是上面所说的栅极高阻抗带来的隐患。D9和D10的作用是防止电压回流。D9可以省略。这里需要注意的是,实际上电路的DS是接反的,由于附加二极管的导通,开关管的功能无法实现,实际应用时要注意。看这个电路,控制信号PGC控制V4.2是否向P_GPRS供电。在这个电路中,源极和漏极端子没有反向连接。R110和R113的意义在于,R110控制栅极电流不要太大,R113正常控制栅极,把R113拉高,达到PMOS。同时也可以看作是上拉控制信号。当MCU的内部引脚没有上拉,即输出开漏时,不能驱动PMOS关断。此时需要用外接电压上拉,所以电阻R113 R110可以小一点,最多100欧姆。
【求教】MOS管开关电路。
MOS晶体管类似于三极管,但三极管是电流驱动的,而MOS是电压驱动的。因此,控制时需要考虑MOS的G端电压。一般N沟道MOS在3V就可以导通,但是为了考虑可靠性,往往会加一个电阻连接到12V左右,也就是我们常用的。如我们的一款产品所示,它由一个电机驱动,该电机利用了MOS的开关特性。另外,数字电路用的三极管和MOS是一个开关,因为数字电路只有0和1。图中PWM直接来自单片机的IO口,0V和5V是可变的。后面一个推挽电路,然后交给MOS。
P沟道MOS管开关电路
P沟道MOS晶体管的开关电路图:MOS晶体管的工作原理(带N沟道增强型MOSFET)。它是利用VGS来控制“感应电荷”的多少,来改变这些“感应电荷”形成的导电沟道的状态,进而达到控制漏极电流的目的。在制造管道时,通过工艺在绝缘层中出现大量的正离子,因此在界面的另一侧可以感应出更多的负电荷。这些负电荷连接高磁导率杂质的N区,形成导电沟道,即使当VGS=0时,也有大的漏极电流ID。当栅电压变化时,沟道中感应的电荷量也发生变化,导电沟道的宽度也发生变化,因此漏电流ID随着栅电压的变化而变化。
MOS管开关电路
1本电路使用NMOS晶体管。如果COP是高配置,那么高的级别为什么在A点?如果Rcop上拉电阻达到1M,A点还高吗?回答:正是因为Rcop,cop在高配置的时候,就是高水平。即使Rcop的电阻高达10MA,还是会很高,但是电阻太高容易导致干扰,所以取几K的电阻就好了。图2中识别的放电用FET大致分析如下:如果NMOS晶体管的栅极B处于低电平,那么放电用MOS晶体管应该是导通的,此时电流流向是D到S。这个分析对吗?答:当DOB为高电平时,放电FET应导通。
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