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電源開關(guān)MOS管電路設(shè)計(jì)解析
  • 發(fā)布時(shí)間:2024-07-29 17:58:37
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電源開關(guān)MOS管電路設(shè)計(jì)解析
MOS管因?yàn)槠鋵?dǎo)通內(nèi)阻低,開關(guān)速度快,因此被廣泛應(yīng)用在開關(guān)電源上。而用好一個(gè)MOS管,其驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)就很關(guān)鍵。一般的電源開關(guān)電路,控制電源的目的是省電,控制靜態(tài)電流。不過以下的電路存在著幾個(gè)缺點(diǎn):
1.管壓降較大
我們知道采用PNP管子作為開關(guān)管的飽和壓降在0~0.3V,這在低電路上是不可接受的。3.3V的控制電源最大誤差變成3V,某些1.5V的電源變成1.2V,這會(huì)導(dǎo)致由此供電的芯片損壞。
PMOS的管子壓降為Vdrop=Id×Rdson,Rdson可選擇,實(shí)際的值在1歐以內(nèi)。
2.控制電流
我們知道Ib和Ic是相關(guān)的,飽和放大系數(shù)一般的設(shè)計(jì)為30,因此我們通過200mA的電流的時(shí)候,Ib=200/30=7mA,這樣導(dǎo)致了控制電路功耗較大。
3.開關(guān)管功耗
我們知道三極管的功耗計(jì)算公式為Pd=Veb×Ib+Vec×Ic,Vec飽和時(shí)0~0.3V的條件下,當(dāng)通過電流較大的時(shí)候,開關(guān)管的功耗就很大。
比較而言,PMOS的導(dǎo)通電阻Rdson較小(也可選擇),P=Rdson×Id^2。
PMOS高壓電路設(shè)計(jì)(12V)電路
對(duì)比PNP電路設(shè)計(jì)
低壓開關(guān)(NMOS)【5V,3.3V,1.5V】
NMOS導(dǎo)通關(guān)閉條件:
這里使用PNP管直接使NM OS的G和Vin導(dǎo)通,這樣NMOS才可以完全導(dǎo)通,要是不能使Vin完全和NMOS的G完全接通,就使用最上面的PMOS的方案,如果接成如下的情況: 
電源開關(guān)MOS管電路
結(jié)果
當(dāng)Photo Control為高定平,9014導(dǎo)通,640斷開。當(dāng)Photo Control為低電平,9014斷開,640導(dǎo)通,可此時(shí)640上ds間3~4V的壓降,本意DC=VBAT(8V)  ,現(xiàn)在DC只有3點(diǎn)幾伏電壓;
原因:
NPN+PMOS才做電源控制,這是NPN+NMOS,R21直接換成0歐就通了,只不過沒有控制什么事了。
還有NMOS的襯底一般做出來的時(shí)候是和源極接在一起的,開機(jī)NMOS需控制電壓(相對(duì)襯底)大于開啟電壓,這樣接襯底完全懸空了,現(xiàn)在的電路無論怎么控制都達(dá)不到要求,電路本身設(shè)計(jì)就錯(cuò)了,NMOS一般是做低輸出的,PMOS才是高輸出電路,這個(gè)性質(zhì)和三極管的NPN和PNP差不多的。TTL中用三極管,TTL能驅(qū)動(dòng)MOS,MOS不能驅(qū)動(dòng)TTL。
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