pmos低电平驱动_驱动篇 -PMOS管应用

驱动篇 - PMOS管应用

一、原理介绍

如上图，PMOS管是压控型器件，|Vgs|电压大于|Vth|电压时，内部沟道在场强的作用下导通，|Vgs|电压小于|Vth|电压时，内部沟道截止;

|Vgs|电压越高，内部场强越大，导通程度越高，导通电阻Ron越小,注意，|Vgs|电压不能超过芯片允许的极限电压

说明：PMOS管一般作为高端驱动器件，源级S接电源正极。

二、寄生参数

1、寄生二极管

使用时，要特别注意内部寄生二极管，如果接反，将导致无法关闭PMOS管；另外，某些场合可以巧用寄生二极管，比如做防反接使用时，详情请阅读后面的内容。

2、寄生电容

使用时，要特别注意GS管脚的寄生电容Cgs，控制PMOS管的导通与截止，本质上是控制Cgs电容的充放电；

如果要求PMOS快速导通与截止，此时需要驱动源能够提供足够大的驱动电流，以提供Cgs电容的瞬间充放电；

如果仅仅作为开关使用，可以串电阻，以减小Cgs的充放电电流，此时，对驱动源的要求就不高，单片机的IO口(推挽输出时，可以提供20mA的驱动电流)可以直接驱动。

三、选型

1、常用型号:AO3401A,AO3415A,AOD403等，型号很多，可以根据需求合理选择；

2、选型依据

①、Ids电流，导通电阻Ron越小，允许的Ids越大；

②、开关速率，详看手册的打开、保持、关闭时间；

③、Vgs开启电压，驱动电压，极限电压；

④、Vds极限电压；

⑤、封装尺寸；

四、项目实战

1、防反接

设计说明：

1、巧妙利用内部寄生二极管。上电时，通过内部寄生二极管，|Vgs|电压大于|Vth|电压，PMOS管完全导通；

2、R29，R31:电阻分压，调整|Vgs|电压，|Vgs|电压尽量大，这样，Ron越小，压降越小，损耗越低；

3、D5、稳压二极管，防止|Vgs|电压超过极限电压。

2、高端开关

设计说明：

1、如果VIN电压小于单片机IO口电压，可以去掉U6，直接控制U5；

2、R10，R12:电阻分压,调整Vgs电压，|Vgs|电压尽量大，这样，Ron越小，压降越小，损耗越低；

3、R12同时起到限流作用，U6导通时，Cgs寄生电容通过R12充电，避免过大的充电电流流过U6，出现大批量生产时，MOS管被击穿的现象。

4、R16同样起到限流作用，单片机输出低电平时，Cgs寄生电容通过R16放电，避免过大的放电电流流过单片机的IO口，出现大批量生产时，单片机IO口被击穿的现象。

5、F2是PTC可恢复保险丝，起到限流、短路保护的作用。

五、小结

PMOS管是驱动电路常用的器件，使用时根据需求合理选择型号，应用时注意内部寄生参数，极限参数，提高产品的可靠性。

PMOS管涉及的知识点很多，本文只是简要的介绍了下，仅仅起到抛砖引玉的作用，日后设计过程中，需要不断的总结经验，沟通交流，以达到真正的理解，灵活运用。

作者：刘杰，软硬件工程师，10多年项目开发经验，擅长单片机产品开发。硬件家园创始人，长期进行单片机产品设计免费教学。

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