pmos低电平驱动_MOS管驱动电路详解
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2009-07-06 8756
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在使用
MOS
管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑
MOS
的导通电阻,
最大电压等,
最大电流等,
也有很多人仅仅考虑这些因素。
这样的
电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。
1
、
MOS
管种类和结构
MOSFET
管是
FET
的一种(另一种是
JFET
),可以被制造成增强型或耗尽型,
P
沟道或
N
沟道共
4
种类型,
但实际应用的只有增强型的
N
沟道
MOS
管和增强型的
P
沟道
MOS
管,所以通常提到
NMOS
,或者
PMOS
指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的
MOS
管,不建议刨根问底。
对于这两种增强型
MOS
管,比较常用的是
NMOS
。原因是导通电阻小,且容易制
造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用
NMOS
。下面的介绍中,也多
以
NMOS
为主。
MOS
管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺
限制产生的。
寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,
但
没有办法避免,后边再详细介绍。
在
MOS
管原理图上可以看到,
漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极
管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只
在单个的
MOS
管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。
2
、
MOS
管导通特性
导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。
NMOS
的特性,
Vgs
大于一定的值就会导通,
适合用于源极接地时的情况
(低端驱
动),只要栅极电压达到
4V
或
10V
就可以了。
PMOS
的特性,
Vgs
小于一定的值就会导通,
适合用于源极接
VCC
时的情况
(高端
驱动)。但是,虽然
PMOS
可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价
格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用
NMOS
。
3
、
MOS
开关管损失
不管是
NMOS
还是
PMOS
,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上
消耗能量,
这部分消耗的能量叫做导通损耗。
选择导通电阻小的
MOS
管会减小导
通损耗。现在的小功率
MOS
管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。
MOS
在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。
MOS
两端的电压有一个下降
的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,
MOS
管的损失是电压和
电流的乘积,
叫做开关损失。
通常开关损失比导通损失大得多,
而且开关频率越
快,损失也越大。
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