PMOS开关管的选择与使用说明
PMOS管driver问题-单管与推挽的差别
这段时间在整理ABS的MOS及其driver,总结一下关于PMOS管driver的问题,在论坛里经常看到说开关频率高驱动就用三极管组成推挽,频率低就用一只三极管1.从工作原理上面分析:推挽的话:上管通对MOS充电,下管通MOS放电单管的话:截止,MOS充电;导通,MOS放电2. 从实际效果来看:单管驱动,就相当于给MOS开关管栅极充电时是驱动管饱和,电源直接加在电容上充电,充电相当快,但放电时驱动管截止了,只能靠下拉电阻放电,当然慢了推挽也就是图腾驱动充电时是上面的三极管饱和导通,电源直接给栅容充电放电时是下面的三极管饱和导通,电容相当于直接对地短路放电(当然为了说明差别,理想化了,实际上受引线阻抗以及三极管集电极最大电流的限制),你说哪个放的快?下面附带几张电路图,是从网上搜集来的,仅供参考1. 用于PMOS的开关控制的驱动电路(即单个三极管驱动PMOS)上图是典型的单个三极管作为驱动的应用,图中的SI2305就是P沟道MOS管,由于有很多朋友对于检查这一部分的故障很茫然,所以在这里很有必要讲一下它的工作原理,来加深一下你的印象!图中电池的正电通过开关S1接到场效应管Q1的2脚源极,由于Q1是一个P沟道管,它的1脚栅极通过R20电阻提供一个正电位电压,所以不能通电,电压不能继续通过,3v稳压IC输入脚得不到电压所以就不能工作不开机!这时,如果我们按下SW1开机按键时,正电通过按键、R11、R23、D4加到三极管Q2的基极,三极管Q2的基极得到一个正电位,三极管导通(前面讲到三极管的时候已经讲过),由于三极管的发射极直接接地,三极管Q2导通就相当于Q1的栅极直接接地,加在它上面的通过R20电阻的电压就直接入了地,Q1的栅极就从高电位变为低电位,Q1导通电就从Q1同过加到3v稳压IC的输入脚,3v稳压IC就是那个U1输出3v的工作电压vcc供给主控,主控通过复位清0,读取固件程序检测等一系列动作,输处一个控制电压到PWR_ON再通过R24、R13分压送到Q2的基极,保持Q2一直处于导通状态,即使你松开开机键断开Q1的基极电压,这时候有主控送来的控制电压保持着,Q2也就一直能够处于导通状态,Q1就能源源不断的给3v稳压IC提供工作电压!SW1还同时通过R11、R30两个电阻的分压,给主控PLAY ON 脚送去时间长短、次数不同的控制信号,主控通过固件鉴别是播放、暂停、开机、关机而输出不同的结果给相应的控制点,以达到不同的工作状态!2. 用于PMOS的PWM控制的驱动电路。
nmos和pmos互补型开关电路原理
nmos和pmos互补型开关电路原理
在现代电子技术中,nmos和pmos互补型开关电路是一种常见的电路结构。
它们可以实现高效的电流开关和逻辑控制,被广泛应用于数字电路和集成电路设计中。
nmos和pmos是两种互补型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的类型,它们分别由n型半导体和p型半导体构成。
这两种晶体管的结构和工作原理有所不同,但它们可以相互配合使用,形成互补型开关电路。
在互补型开关电路中,nmos和pmos晶体管被连接成串联的方式。
当输入信号为高电平时,nmos晶体管导通,而pmos晶体管截止;当输入信号为低电平时,pmos晶体管导通,而nmos晶体管截止。
这样,通过控制输入信号的高低电平,可以实现对输出信号的开关控制。
nmos和pmos互补型开关电路具有以下特点:
1. 低功耗:互补型开关电路能够有效地控制电流的流动,从而减少功耗。
在待机状态下,电流几乎为零,能够节省能量。
2. 高速度:互补型开关电路响应速度快,能够在短时间内完成开关操作。
这对于数字电路和集成电路的高速运算非常重要。
3. 可靠性高:nmos和pmos晶体管具有良好的电流控制性能和稳定
性,能够保证电路的可靠运行。
4. 适应性强:互补型开关电路可以适应不同的输入电压和电流,并能够输出相应的信号。
nmos和pmos互补型开关电路是一种常见的电路结构,它通过控制nmos和pmos晶体管的导通状态,实现对输出信号的开关控制。
这种电路具有低功耗、高速度和可靠性高的特点,被广泛应用于数字电路和集成电路设计中。
通过合理的电路设计和布局,可以实现更加高效和稳定的电路功能。
nmos和pmos的二极管接法和等效电路
nmos和pmos的二极管接法和等效电路一、引言在集成电路中,nmos和pmos是两种常见的场效应管。
除了作为开关和放大器的基本元件外,它们还可以用作二极管。
本文将详细介绍nmos和pmos的二极管接法和等效电路。
二、nmos二极管接法nmos二极管接法是将n沟道型MOS场效应管作为二极管使用的一种方法。
nmos二极管的接法如下:1.将源极和栅极短接,即将源极和栅极短路连接。
2.将漏极作为二极管的正极,即将二极管的正极与漏极相连。
3.将栅极作为二极管的负极,即将二极管的负极与栅极相连。
nmos二极管的等效电路如下:+---|>|---+| |+---|<|---+三、pmos二极管接法pmos二极管接法是将p沟道型MOS场效应管作为二极管使用的一种方法。
pmos二极管的接法如下:1.将源极和栅极短接,即将源极和栅极短路连接。
2.将漏极作为二极管的正极,即将二极管的正极与漏极相连。
3.将栅极作为二极管的负极,即将二极管的负极与栅极相连。
pmos二极管的等效电路如下:+---|<|---+| |+---|>|---+四、nmos和pmos二极管的特性nmos和pmos二极管的特性与普通二极管相似,但也有一些区别。
1. 正向电压下的特性在正向电压下,nmos二极管和pmos二极管都可以导通。
当正向电压大于二极管的阈值电压时,电流开始流过二极管。
2. 反向电压下的特性在反向电压下,nmos二极管和pmos二极管都会截止。
当反向电压大于二极管的击穿电压时,二极管会发生击穿现象,导致电流大幅增加,可能损坏器件。
五、nmos和pmos二极管的应用nmos和pmos二极管的应用主要体现在以下几个方面:1. 信号检测nmos和pmos二极管可以用于信号检测电路中。
通过将二极管接在信号路径上,当信号超过二极管的阈值电压时,二极管导通,实现信号检测功能。
2. 电压参考nmos和pmos二极管可以用作电压参考电路中的基准电压源。
PMOS管用作电源开关注意事项
PMOS管⽤作电源开关注意事项
PMOS管⽤作电源开关注意事项:PMOS管作电源开关时因开关速度过快导致电源被拉下。
最近在设计电路时踩了⼀个坑,给⼤家分享下。
在电路中⽤到了三极管和MOS管做电源开关,原有问题电路如下图:POWER_RESET为⾼,Q4和Q2均导通,电源接通;
POWER_RESET为低时,Q4和Q2均不导通,电源不通。
做好PCB板,焊上相应器件,上电发现电路⼯作不正常,表现为,在POWER_RESET突然变⾼时,即电源3V3突然接通时,前级电源DCDC_3V3被拉下。
⽤⽰波器测量如下:
那么是为什么呢?原因是因为开关的开启速度过快,瞬间导通,⽽后级3V3电源有很多电路均在使⽤,会接了很多滤波电容,总电容量很⼤。
在电源突然接通的时候,需要对这些电容进⾏充电,电容量⼤,导致刚开始需要的电流很⼤,⽽前级来不及提供,导致电源被拉下。
知道了问题的原因,那么如何修正呢?那就需要让开关不能打开过快,需要慢慢打开。
改进电路如下。
⾸先C169可以让Q4导通时间变缓,这是⼀⽅⾯。
然后C168和R171可以让Q3导通变缓。
Q4导通前Q3的Vgs=0。
当Q4由不导通变为导通时,因为Q3的GS上⾯有电容,电容两端电压不能突变,Q3的G极不会马上被拉低,⽽是需要通过R171对电容C168和C167进⾏充电,充电的过程就是G极电压变低的过程,即Vgs是慢慢变化的,所以Q3也是慢慢导通的,开启的速度取决于C167和C168及R171的值。
PMOS开关管的选择与使用说明
PMOS开关管的选择与使用说明首先要进行MOSFET的选择,MOSFET有两大类型:N沟道和P沟道。
在功率系统中,MOSFET 可被看成电气开关。
当在N沟道MOSFET的栅极和源极间加上正电压时,其开关导通。
导通时,电流可经开关从漏极流向源极。
漏极和源极之间存在一个内阻,称为导通电阻RDS(ON)。
必须清晰MOSFET的栅极是个高阻抗端,因此,总是要在栅极加上一个电压。
这就是后面介绍电路图中栅极所接电阻至地。
假如栅极为悬空,器件将不能按设计意图工作,并可能在不恰当的时刻导通或关闭,导致系统产生潜在的功率损耗。
当源极和栅极间的电压为零时,开关关闭,而电流停止通过器件。
虽然这时器件已经关闭,但仍旧有微小电流存在,这称之为漏电流,即IDSS。
第一步:选用N沟道还是P沟道为设计选择准确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOSFET。
在典型的功率应用中,当一个MOSFET接地,而负载连接到干线电压上时,该MOSFET就构成了低压侧开关。
在低压侧开关中,应采用N沟道MOSFET,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。
当MOSFET 连接到总线及负载接地时,就要用高压侧开关。
通常会在这个拓扑中采用P沟道MOSFET,这也是出于对电压驱动的考虑。
第二步:确定额定电流第二步是选择MOSFET的额定电流。
视电路结构而定,该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。
与电压的情况相似,设计人员必须确保所选的MOSFET能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。
两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。
该参数以FDN304P管DATASHEET为参考,参数如图所示:在连续导通模式下,MOSFET处于稳态,此时电流连续通过器件。
脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。
一旦确定了这些条件下的最大电流,只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。
选好额定电流后,还必须计算导通损耗。
在实际情况下,MOSFET并不是理想的器件,因为在导电过程中会有电能损耗,这称之为导通损耗。
PMOS功率管开关电路设计
PMOS功率管开关电路设计引言:开关电路在电子工程中起到至关重要的作用,通过对电源电压的开关控制来控制电路的通断。
而功率管则是开关电路中的重要元件,常常用于控制更大容量的电流。
本文将介绍PMOS功率管开关电路的设计及其相关原理。
一、PMOS功率管的原理PMOS功率管是一种由双扩散MO型结构构成的功率场效应管。
在PMOS 输人端,当门极电位提高时,植入层P型区域为导电状态,使管子处在导通状态;而当门极电位降低时,以及Vds大于阈值电压时,植入层P型区域为阻绝状态,使管子处于关断状态。
PMOS功率管能够承受较高的电压和电流,因此常用于功率放大或开关电路中。
二、设计PMOS功率管开关电路1.工作电压选择:根据实际需求,选择合适的工作电压。
PMOS功率管一般工作在负电压条件下,所以选用正电压作为控制电源。
可以考虑放大芯片、电池等作为控制电源。
2.工作电流确定:根据实际负载电流需求选择合适的PMOS功率管。
通常应选择额定电流大于负载电流的功率管,以保证其正常工作。
3.阻抗匹配:根据PMOS功率管的特性,设计输出阻抗,以保证输出信号能够正确驱动负载。
可以使用电阻和电容构造适当的输出阻抗网络。
4.并联设计:当需要驱动较大电流的负载时,可以将多个PMOS功率管并联使用,以增加总的驱动能力。
5.使用保护电路:为了保护PMOS功率管免受损坏,可以设计相应的保护电路,例如过流保护、过温保护等。
6.接地设计:为了保证开关电路正常工作,应将单点接地设计在合适位置。
三、PMOS功率管开关电路设计实例例如,设计一个PMOS功率管开关电路,其输入为3.3V的控制信号,输出为5V电源供电的LED灯。
1.选择PMOS功率管:根据负载电流需求选择合适的PMOS功率管,例如IRF9530。
2.设计输入控制电路:利用三极管和电阻构造一个可调电流源,将3.3V的控制信号转换为适当的电流,以正确驱动PMOS功率管。
3.设计输出阻抗网络:使输出信号能够正确驱动LED灯,可使用电阻和电容构造适当的输出阻抗网络。
MOS管参数详解及驱动电阻选择
MOS管参数解释MOS管介绍在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,一般都要考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等因素。
MOSFET管是FET的一种,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,一般主要应用的为增强型的NMOS管和增强型的PMOS管,所以通常提到的就是这两种。
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。
在MOS管内部,漏极和源极之间会寄生一个二极管。
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,并且只在单个的MOS管中存在此二极管,在集成电路芯片内部通常是没有的。
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。
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),只要栅极电压达到一定电压(如4V或10V, 其他电压,看手册)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。
MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,因而在DS间流过电流的同时,两端还会有电压,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毫欧,几十毫欧左右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,导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。
PMOS功率管开关电路设计
PMOS开关管电路设计指南一、NMOS管等效电路A)B)图2 NMOS管等效模型1、驱动G极时,因为输入电容Ciss(Cgd+Cgs)的存在,要求电压变化快,i=Cdu/dt,当G极电流大时,du/dt也大,增大开关速度。
2、根据B图,功率MOS管内部存在等效三极管,当S接地,刚上电时,三极管会导通,且电流有可能过大,所以,最好D极有缓启动电路保护。
3、根据A图,反向寄生二极管有可能被正向或反向击穿。
反向击穿有可能因为D极部分,当电源开启时会有冲击电流,因为线上电感原因,U = Ldi/dt,导致U过大。
正向击穿,可能因为S极在关电时,因为线上电感原因,造成U 过大;或者线上串入能量较大干扰电压,导致寄生二极管正向通道电流过大,烧毁寄生二极管,从而造成MOS管失效。
二、控制盒PMOS开关电路分析1、小电流切换电路A)B)图3 5V激光器驱动电路和24V LED灯驱动电路1、电路A:1)三极管集电极电阻过大,导致开关速度不高;考虑是激光器驱动电路,正好使用这个缓启动功能。
2)MOS管损坏过,现象是能够正常开启MOS管,但不能完全关断MOS管,怀疑是MOS管寄生二极管损坏导致。
解决办法,a)更换Vds较大的MOS管(IRLML5203,Vds最大30V,而6401的Vds最大12V)b)电源处增加缓启动c)D端增加5V TVSd)在输出端口增加电阻等措施e)去掉输出π型滤波电路上的并接反向二极管,如有可能,在输出放置防反接二极管。
2、电路B1)24V驱动电路,导通时Vgs过大,影响PMOS管寿命解决办法:修改R13为10K,R11为20K,Vgs最大为-8V2)电源上电有可能Vgs过大,在G、S极增加一个8V稳压二极管保护3)IRF9393的最大Vds约55V,更改为IRF6217,最大Vds变为150V4)在D极增加24V TVS5)在输出端口增加电阻等措施6)去掉输出π型滤波电路上的并接反向二极管,如有可能,在输出放置防反接二极管。
NMOS和PMOS
NMOS和PMOS在实际项目中,我们基本都用增强型mos管,分为N沟道和P沟道两种。
我们常用的是NMOS,因为其导通电阻小,且容易制造。
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。
1.导通特性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。
2.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,而且开关频率越高,损失也越大。
导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。
缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。
这两种办法都可以减小开关损失。
3.MOS管驱动跟双极性晶体管相比,一般认为使MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。
这个很容易做到,但是,我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。
对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。
NMOS和PMOS
NMOS和PMOS在实际项目中,我们基本都用增强型mos管,分为N沟道和P沟道两种。
我们常用的是NMOS,因为其导通电阻小,且容易制造。
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。
1.导通特性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。
2.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,而且开关频率越高,损失也越大。
导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。
缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。
这两种办法都可以减小开关损失。
3.MOS管驱动跟双极性晶体管相比,一般认为使MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。
这个很容易做到,但是,我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。
对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。
PMOS开关电路
PMOS开关电路1、电路功能在一些手持设备中,经常要用一颗按键来实现长按开关机,短按实现功能切换的情况;并且手持设备的还要考虑功耗问题,在关机后,要尽可能的降低功耗,本文通过PMOS管来实现上述功能。
2、电路设计电路图如下图所示:本图是单节电池供电,并且用一颗电源IC将电池转换成更低的电压,供后级设备使用。
并且电路实现了第一部分所描述的功能。
3、电路分析Q6为PMOS管,当Vgs为负时,并且Vgs小于Vgs(TH)时Q6就能导通,从而为U2提供输入电压,为后级电路提供2.8V的电源。
保证Vgs为负有两个条件,两个条件满足一个,就可以使后级电路工作,其中一个条件是SW1被按下,它使G极通过二极管D9接地,从而实现PMOS的导通,当PMOS导通后,后续电路就可以进行工作,标号Key接到MCU的一个IO口上,当按键按下时,Key为低,MCU在运行时侦测Key的信号,如果低电平持续1-2秒,MCU就进行开机动作,将PwrCtrl引脚设置为高电平,使三极管Q9导通,也就是使PMOS的G极接地,此时松开按键,由于PwrCtrl的电平由MCU给出,所以PMOS 的G极仍然接地,从而实现了开机过程。
关机过程,当SW1不被按下时,Key被上拉为高,当SW1被按下时Key就被置为低,MCU就可以通过侦测到Key脚电平的变化,当SW1被按下1-2S时,MCU就可以PwrCtrl设置为低电平,断开Q9,当SW1松开时,PMOS的G极电位为VBat,Vgs就是0,所以PMOS不导通,后级电路就不能工作。
功能按键侦测,通过按下按键的时间长短来区分功能按键还是开关机按键,开机器按键可以规定按键被一致按下1-2S,功能按键要这短很多。
4、功耗手持设备对功耗要求很严格,功耗除了在是使用过程中,要考虑功耗外,还要考虑静态功耗,就是当设备不再使用时的功耗,本电路关机之后,静态功耗极小,只是Q9和Q6的静态功耗,这个静态电路是na级的。
pmos和nmos的开关条件
pmos和nmos的开关条件好嘞,今天咱们就来聊聊PMOS和NMOS的开关条件。
这听上去可能有点儿枯燥,不过放心,我会让这话题轻松有趣点。
大家都知道,电子产品里有各种各样的开关。
而PMOS和NMOS就是这开关里的大佬,虽然它们看上去差不多,但其实性格差异可大了。
想象一下,PMOS就像是个懒洋洋的家伙,喜欢在电压低的时候工作。
就像你早上起不来,非得等到阳光灿烂才愿意翻身。
这个家伙一旦电压低于某个临界值,它就会开启,哇,那就像是人一下子醒了,瞬间精力充沛。
可是,电压一高,它就乖乖闭嘴,像是赶紧回到被窝里,不愿意出门。
再说NMOS,这家伙就不一样了。
它是个积极向上的小青年,电压高的时候干劲十足。
就像你在朋友的聚会上,音乐一响,气氛一热,马上就想跳起来。
它只要电压达到一定的高点,就立刻工作,电流欢快地通过,真是个让人省心的小家伙。
不过,一旦电压低于临界值,它就会跟着懒惰起来,像是喝醉了酒的朋友,迷迷糊糊,啥事儿也不想干。
好啦,聊到这里,你可能在想:这俩家伙在电路里都干啥呢?它们可是咱们电子产品的心脏,负责开关的。
比如,想让电流通过,就得用NMOS;想阻断电流流动,PMOS就能派上用场。
就好比在家里,NMOS就是开门迎客,PMOS就是把门关上的保镖,俩人搭配得那叫一个默契。
有趣的是,这俩家伙在电路里的搭配就像老夫妻,互相依赖又互不相让。
大家都知道,电流要通过电路,PMOS和NMOS就得一起工作,形成一种互补的关系。
NMOS在前面带路,PMOS在后面跟上,咱们的电流就这样欢快地流淌。
可一旦有一个出问题,整个电路就可能崩溃,真是没办法。
我们还得关注一下它们的特性。
PMOS的开关速度比NMOS慢点儿,这就像有些人天生就比别人慢半拍,没办法。
可是,PMOS的耐压比NMOS强,像是个稳重的老大哥,遇到点儿事情总能稳住。
虽然它们有优劣之分,但在不同的场合,发挥的作用可大着呢。
再来聊聊它们的应用。
咱们常见的电子产品,手机、电脑、电视等,离不开这俩家伙。
pmos管的触发条件
PMOS管的触发条件引言PMOS管是一种常见的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。
它由P型半导体基片、N型源和漏极、以及绝缘层(氧化物)组成。
PMOS管主要用于逻辑电路中,作为开关或放大器使用。
了解PMOS管的触发条件对于正确设计和使用这种器件非常重要。
本文将详细介绍PMOS管的触发条件,包括静态工作点、电压偏置和信号输入等方面的内容。
静态工作点静态工作点是指在没有任何输入信号时,PMOS管的电压和电流状态。
对于PMOS管而言,其静态工作点是使得漏极电流最小的状态。
在理想情况下,当PMOS管处于截止区时,漏极电流为零。
这意味着源极与漏极之间不存在导通路径。
当Vgs(栅源电压)小于阈值电压Vth时,PMOS处于截止区。
然而,在实际情况下,存在一定的漏极电流。
这是由于晶体管内部存在少量杂质或缺陷引起的。
因此,在实际设计中,需要将PMOS的静态工作点设置在漏极电流最小的状态,以确保器件正常工作。
电压偏置为了使PMOS管处于合适的工作状态,需要对栅源电压进行适当的偏置。
具体来说,当Vgs小于阈值电压Vth时,PMOS处于截止区;当Vgs大于Vth时,PMOS进入线性区。
在实际应用中,通常会将栅源电压设置在Vth以上一定的电压范围内,以确保PMOS能够正常导通。
这个范围被称为过驱动区(overdrive region)。
过驱动区的大小取决于具体应用需求和设计参数。
需要注意的是,在过驱动区内,随着栅源电压的增加,漏极电流也会增加。
因此,在选择合适的偏置电压时需要兼顾功耗和性能需求。
信号输入除了静态工作点和电压偏置外,信号输入也是触发PMOS管导通或截止的关键因素之一。
当输入信号为高电平(高于Vth)时,栅源电压大于阈值电压,PMOS管进入线性区,并导通漏极与源极之间的通路。
这时,漏极电流开始流过,PMOS处于导通状态。
相反,当输入信号为低电平(低于Vth)时,栅源电压小于阈值电压,PMOS管进入截止区。
PMOS——用于电源开关浅析
PMOS——⽤于电源开关浅析前⾔:1. 简介在⽹上查了⼀些关于 PMOS 和 NMOS 哪个更适合⽤于电源开关这种场合,⼤部分都是从⼯艺,导通电阻 Rds 来解释,但随着半导体⼯艺的进步,现今的 PMOS 与 NMOS 之间差距已经不⼤了,从 SOT-23 的封装来看,两者的⼤⼩也是差不多的。
个⼈觉得,PMOS ⽤于电源开关更多是为了⽅便控制。
2. 应⽤2.1 上电控制:软件控制系统上电、下电、不同模式之间切换,⼀般通过控制 NMOS 进⽽ PMOS 开关;此种设计⽅式也可以⽤于多种模式之间的切换,通过不同模式来操作 NMOS ,⼀路 NMOS 的开关决定了⼀个模式,从⽽打开 PMOS 。
电源开关选择 PMOS (上图Q1) 的原因:因为 PMOS 是 Vgs < 0 时,D、S 之间导通,⽽ PMOS 的源极 (S) 经常接着是要通过的电压,⽐如电池的 3.7V~4.2V,这样只需栅极 (G)的电压⼀定范围⼩于源极的电压,PMOS 就可以导通,经常使⽤如上图,通过⼀个 NMOS 下拉到地,打开 PMOS。
⽽如果采⽤ NMOS 作为电压的开关的话,困难就⽐较⼤,因为 NMOS 的开启电压Vgs = (Vg-Vs) > 0,就要求 NMOS 的栅极电压要⼤于源极的电压,这样在⼀个系统下,经常是降压⽐较多的,就不容易找到⼀个⽐连接 NMOS 的源极还跟⾼的电压,所以导通电压常⽤ PMOS。
采⽤ NMO S也是可以的,只是不如 PMOS ⽅便控制。
2.2 电池防反接:如下图:上电瞬间,PMOS 管的寄⽣⼆极管导通,系统形成回路,源极 S 的电位⼤约为 Vbat-0.6V,⽽栅极 G 的电位为0,MOS管的开启电压极为:Ugs = 0 -(Vbat-0.6),栅极表现为低电平,Vgs < 0,PMOS 的 DS 导通,系统通过 PMOS 的 DS 接⼊形成回路。
如上图,USB 上电与 Battery 供电的切换。
pmos d到s的用法
PMOS是一种常见的金属氧化物半导体场效应管(MOSFET),在集成电路中具有广泛的应用。
本文将探讨PMOS的D到S用法以及其在电子领域中的重要性。
希望本文能够帮助读者更好地了解和应用PMOS。
首先,让我们了解一下PMOS的基本结构和工作原理。
PMOS是由P型衬底、N型源极和漏极以及控制门极组成的。
当控制电压施加在门极上时,形成PN结,导致源极和漏极之间的导电通道打开或关闭。
当门极电压为低电平时,PMOS处于导通状态,电流可以从D端流向S端;当门极电压为高电平时,PMOS处于截止状态,电流无法通过。
PMOS的D到S用法主要涉及其作为开关的应用。
当D端输入电压为低电平时(0V),门极电压为低电平,PMOS导通,S端电压与D端相等。
这种情况下,PMOS被视为一个闭合的开关,电流可以从D端流向S端。
当D端输入电压为高电平时(VDD),门极电压为高电平,PMOS截止,S端电压为高电平(VDD)。
这种情况下,PMOS被视为一个断开的开关,电流无法通过。
因此,PMOS的D到S用法可以实现信号的开关和控制。
PMOS的D到S用法在集成电路设计中起到了至关重要的作用。
它可以用于电源电压的开关控制,使得电路能够在需要时启动和关闭,从而节省能源和延长电池寿命。
此外,PMOS 还可以用于逻辑门的实现,例如与门、或门、非门等。
通过将多个PMOS组合成不同的逻辑电路,可以实现复杂的逻辑功能,满足各种电子设备的需求。
然而,使用PMOS的D到S用法也存在一些注意事项。
首先,需要合理选择PMOS的尺寸和特性,以确保其能够承受所需的电流和电压。
其次,由于PMOS的导通特性和截止特性取决于门极电压,需要合理设计和控制门极电压,以确保PMOS的正常工作。
最后,由于PMOS是一种三端器件,需要合理连接和布局其他器件,以确保整个电路的稳定性和可靠性。
综上所述,PMOS的D到S用法在电子领域中具有重要的应用价值。
它作为一种开关器件,可以用于电源控制和逻辑门实现,为电子设备提供了灵活的控制和操作。
MOS管在开关电路中的使用
MOS管在开关电路中的使用MOS管开关电路是利用一种电路,是利用MOS管栅极(g)控制MOS管源极(s)和漏极(d)通断的原理构造的电路。
MOS管分为N沟道与P沟道,所以开关电路也主要分为两种。
P沟道MOS管开关电路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)。
需要注意的是,Vgs指的是栅极G与源极S的电压,即栅极低于电源一定电压就导通,而非相对于地的电压。
但是因为PMOS导通内阻比较大,所以只适用低功率的情况。
大功率仍然使用N沟道MOS管。
N沟道mos管开关电路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),只要栅极电压大于参数手册中给定的Vgs就可以了,漏极D接电源,源极S接地。
需要注意的是Vgs指的是栅极G与源极S的压差,所以当NMOS作为高端驱动时候,当漏极D与源极S导通时,漏极D与源极S电势相等,那么栅极G必须高于源极S 与漏极D电压,漏极D与源极S才能继续导通。
一般情况下普遍用于高端驱动的MOS,导通时需要是栅极电压大于源极电压。
而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同,所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V.如果在同一个系统里,要得到比VCC大的电压,就要专门的升压电路了。
很多马达驱动器都集成了电荷泵,要注意的是应该选择合适的外接电容,以得到足够的短路电流去驱动MOS管。
MOS管是电压驱动,按理说只要栅极电压到到开启电压就能导通DS,栅极串多大电阻均能导通。
但如果要求开关频率较高时,栅对地或VCC可以看做是一个电容,对于一个电容来说,串的电阻越大,栅极达到导通电压时间越长,MOS处于半导通状态时间也越长,在半导通状态内阻较大,发热也会增大,极易损坏MOS,所以高频时栅极栅极串的电阻不但要小,一般要加前置驱动电路的。
场效应管的作用主要有信号的转换、控制电路的通断,这里我们讲解的是MOS管作为开关管的使用。
pmos 电流参数
pmos 电流参数PMOS电流参数概述:PMOS是一种金属-氧化物-半导体场效应晶体管,它是MOSFET的一种类型。
在数字和模拟电路中,PMOS被广泛用于电流开关、电压比较器和增益放大器等应用。
了解PMOS电流参数对于设计和优化电路至关重要。
本文将介绍PMOS的主要电流参数,包括漏极电流、饱和电流、截止电流和输出电流等。
一、漏极电流(IDSS):漏极电流是指当PMOS的栅极与源极之间的电压为零时,漏极极间的电流。
漏极电流是PMOS工作时的基本参数之一,它决定了PMOS的导通能力。
漏极电流的大小与PMOS的器件结构和工艺参数有关。
通常情况下,漏极电流越小,表示PMOS的关断状态越好。
二、饱和电流(ID):饱和电流是指当PMOS的栅极与源极之间的电压达到一定值时,漏极电流不再增加的电流值。
饱和电流是PMOS工作时的关键参数之一。
它与PMOS的漏极电流和栅极电压有关。
在实际应用中,设计PMOS时需要注意饱和电流的大小,过大的饱和电流会导致功耗增加,过小则会影响PMOS的导通能力。
三、截止电流(IDOFF):截止电流是指当PMOS的栅极与源极之间的电压为最低限度时,漏极电流的最小值。
截止电流是PMOS工作时的关键参数之一。
它与PMOS的漏极电流和栅极电压有关。
在实际应用中,设计PMOS 时需要注意截止电流的大小,过大的截止电流会导致功耗增加,过小则会影响PMOS的关断状态。
四、输出电流(IO):输出电流是指当PMOS工作在饱和区时,从漏极流出的电流。
输出电流是PMOS工作时的关键参数之一,它决定了PMOS的输出能力。
输出电流的大小与PMOS的漏极电流、栅极电压和负载电阻有关。
在实际应用中,设计PMOS时需要注意输出电流的大小,过小的输出电流会导致信号失真,过大则会导致功耗增加。
五、漏极电流温度特性:PMOS的漏极电流随温度的变化呈现一定的特性。
通常情况下,随着温度的升高,PMOS的漏极电流会增大。
这是因为温度升高会导致PMOS内部电子的热激活,增加漏极电流。
pmos管的工作过程
pmos管的工作过程pmos管是一种场效应管的类型,它是一种常用的电子器件,主要用于电路中的开关、放大和调节电流等功能。
本文将以pmos管的工作过程为主题,探讨pmos管的原理、特点和应用。
一、pmos管的原理pmos管是一种三端器件,它的结构包括源极、栅极和漏极。
其中,源极和漏极是由p型半导体材料构成的,栅极则是由n型材料构成。
在pmos管中,p型材料被称为p衬底,而n型材料被称为栅极沟道。
pmos管的工作原理是基于场效应的,当栅极的电压高于源极时,栅极与源极之间会形成一个正向偏压,进而形成一个电场。
这个电场会使得栅极沟道中的载流子发生偏转,从而改变导电性能。
具体来说,当栅极电压高于源极时,栅极与源极之间的电场会吸引p衬底中的电子,使得p衬底中的电子向栅极沟道靠拢。
这样,栅极沟道中的电子浓度增加,电导率也随之增强,从而形成一个导电通道。
当漏极施加正电压时,电流会从源极流向漏极,pmos管处于导通状态。
相反,当栅极电压低于源极时,栅极与源极之间的电场会把栅极沟道中的电子推离,使得栅极沟道中的电子浓度减少,电导率也随之减弱。
这样,导电通道断开,电流无法从源极流向漏极,pmos管处于截止状态。
二、pmos管的特点1. 自激势:由于p衬底是与栅极相连的,当栅极电压高于源极时,p衬底中的电子会受到栅极的吸引,形成一个正向电势,使得pmos管自激势增加。
2. 低阻态:在导通状态下,pmos管的导通电阻很小,电流可以顺畅地流过。
3. 高电压:pmos管可以承受较高的电压,适用于高压电路。
4. 噪声较小:由于pmos管是一种三端器件,输入信号可以通过栅极控制,从而减少了噪声的产生。
5. 低功耗:与其他类型的场效应管相比,pmos管的功耗较低,适用于低功耗电路设计。
三、pmos管的应用1. 逻辑电路:pmos管可以用于逻辑门电路中,如与门、或门、非门等。
通过控制pmos管的导通和截止状态,可以实现不同的逻辑功能。
pmos应用场合
PMOS的应用场合主要包括:
开关电路:PMOS管常被用于控制电路的电源。
当输入信号为高电平时,PMOS管打开,将电源电压传递到电路中;当输入信号为低电平时,PMOS管关闭,阻止电源电压传递到电路中。
这种应用场景可以帮助控制电路的运行状态,从而更好地保护设备。
信号放大:除了控制电路的电源外,PMOS管还可以被用于驱动信号放大器。
当输入信号为高电平时,PMOS管打开,将信号放大;当输入信号为低电平时,PMOS管关闭,消除信号。
这种应用场景可以帮助有效地控制信号的放大情况,满足特定的应用需求。
高频电路和射频电路:在高频电路中,PMOS常用于设计高频开关和调制器等;在射频电路中,PMOS常用于设计射频开关和衰减器等。
传感器领域:在传感器领域,PMOS常用于设计压力传感器、温度传感器等。
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PMOS开关管的选择与使用说明
首先要进行MOSFET的选择,MOSFET有两大类型:N沟道和P沟道。
在功率系统中,MOSFET 可被看成电气开关。
当在N沟道MOSFET的栅极和源极间加上正电压时,其开关导通。
导通时,电流可经开关从漏极流向源极。
漏极和源极之间存在一个内阻,称为导通电阻RDS(ON)。
必须清晰MOSFET的栅极是个高阻抗端,因此,总是要在栅极加上一个电压。
这就是后面介绍电路图中栅极所接电阻至地。
假如栅极为悬空,器件将不能按设计意图工作,并可能在不恰当的时刻导通或关闭,导致系统产生潜在的功率损耗。
当源极和栅极间的电压为零时,开关关闭,而电流停止通过器件。
虽然这时器件已经关闭,但仍旧有微小电流存在,这称之为漏电流,即IDSS。
第一步:选用N沟道还是P沟道
为设计选择准确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOSFET。
在典型的功率应用中,当一个MOSFET接地,而负载连接到干线电压上时,该MOSFET就构成了低压侧开关。
在低压侧开关中,应采用N沟道MOSFET,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。
当MOSFET 连接到总线及负载接地时,就要用高压侧开关。
通常会在这个拓扑中采用P沟道MOSFET,这也是出于对电压驱动的考虑。
第二步:确定额定电流
第二步是选择MOSFET的额定电流。
视电路结构而定,该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。
与电压的情况相似,设计人员必须确保所选的MOSFET能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。
两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。
该参数以FDN304P管DATASHEET为参考,参数如图所示:
在连续导通模式下,MOSFET处于稳态,此时电流连续通过器件。
脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。
一旦确定了这些条件下的最大电流,只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。
选好额定电流后,还必须计算导通损耗。
在实际情况下,MOSFET并不是理想的器件,因为在导电过程中会有电能损耗,这称之为导通损耗。
MOSFET在“导通”时就像一个可变电阻,由器件的RDS(ON)所确定,并随温度而显著变化。
器件的功率耗损可由Iload2×RDS(ON)计算,由于导通电阻随温度变化,因此功率耗损也会随之按比例变化。
对MOSFET施加的电压VGS越高,RDS(ON)就会越小;反之RDS(ON)就会越高。
对系统设计人员来说,这就是取决于系统电压而需要折中权衡的地方。
对便携式设计来说,采用较低的电压比较轻易(较为普遍),而对于工业设计,可采用较高的电压。
注重RDS(ON)电阻会随着电流稍微上升。
关于RDS(ON)电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。
第三步:确定热要求
选择MOSFET的下一步是计算系统的散热要求。
设计人员必须考虑两种不同的情况,即最坏情况和真实情况。
建议采用针对最坏情况的计算结果,因为这个结果提供更大的安全余量,能确保系统不会失效。
在
MOSFET的资料表上还有一些需要留意的测量数据;比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻,以及最大的结温。
器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。
根据这个方程可解出系统的最大功率耗散,即按定义相等于I2×RDS(ON)。
由于设计人员已确定将要通过器件的最大电流,因此可以计算出不同温度下的RDS(ON)。
值得注意的是,在处理简朴热模型时,设计人员还必须考虑半导体结/器件外壳及外壳/环境的热容量;即要求印刷电路板和封装不会立刻升温。
通常,一个PMOS管,会有寄生的二极管存在,该二极管的作用是防止源漏端反接,对于PMOS 而言,比起NMOS的优势在于它的开启电压可以为0,而DS电压之间电压相差不大,而NMOS 的导通条件要求VGS要大于阈值,这将导致控制电压必然大于所需的电压,会出现不必要的麻烦。
选用PMOS作为控制开关,有下面两种应用:
第一种应用,由PMOS来进行电压的选择,当V8V存在时,此时电压全部由V8V提供,将PMOS 关闭,VBAT不提供电压给VSIN,而当V8V为低时,VSIN由8V供电。
注意R120的接地,该电阻能将栅极电压稳定地拉低,确保PMOS的正常开启,这也是前文所描述的栅极高阻抗所带来的状态隐患。
D9和D10的作用在于防止电压的倒灌。
D9可以省略。
这里要注意到实际上该电路的DS接反,这样由附生二极管导通导致了开关管的功能不能达到,实际应用要注意。
来看这个电路,PG_C信号控制V4.2是否给P_GPRS供电。
此电路中,源漏两端没有接反,R110与R113存在的意义在于R110控制栅极电流不至于过大,R113控制栅极的常态,当栅极为高时,通过分压得到2脚为低,而栅极为低时,又可分压得到该脚为高,是个可以使用的开关电路。
实际上R113可以去掉,这里不需要一个栅极的下拉电阻来确定电位是因为PG_C 控制信号由MCU给出,有其稳定的高低两种电平,不会如上图所示的8V在不输入的情况下会出现未知电平导致出错。
R110可以更小,到100欧姆也可。
君子贤而能容罢,知而能容愚,博而能容浅,粹而能容杂。
宽容就是忘却,人人都有痛苦,都有伤疤,动辄去揭,便添新创,旧痕新伤难愈合,忘记昨日的是非,忘记别人先前对自己的指责和谩骂,时间是良好的止痛剂,学会忘却,生活才有阳光,才有欢乐。
不要轻易放弃感情,谁都会心疼;不要冲动下做决定,会后悔一生。
也许只一句分手,就再也不见;也许只一次主动,就能挽回遗憾。
世界上没有不争吵的感情,只有不肯包容的心灵;生活中没有不会生气的人,只有不知原谅的心。
感情不是游戏,谁也伤不起;人心不是钢铁,谁也疼不起。
好缘分,凭的就是真心真意;真感情,要的就是不离不弃。
爱你的人,舍不得伤你;伤你的人,并不爱你。
你在别人心里重不重要,自己可以感觉到。
所谓华丽的转身,都有旁人看不懂的情深。
人在旅途,肯陪你一程的人很多,能陪你一生的人却很少。
谁在默默的等待,谁又从未走远,谁能为你一直都在?
这世上,别指望人人都对你好,对你好的人一辈子也不会遇到几个。
人心只有一颗,能放在心上的人毕竟不多;感情就那么一块,心里一直装着你其实是难得。
动了真情,情才会最难割;付出真心,心才会最难舍。
你在谁面前最蠢,就是最爱谁。
其实恋爱就这么简单,会让你智商下降,完全变了性格,越来越不果断。
所以啊,不管你有多聪明,多有手段,多富有攻击性,真的爱上人时,就一点也用不上。
这件事情告诉我们。
谁在你面前很聪明,很有手段,谁就真的不爱你呀。
遇到你之前,我以为爱是惊天动地,爱是轰轰烈烈抵死缠绵;我以为爱是荡气回肠,爱是热血沸腾幸福满满。
我以为爱是窒息疯狂,爱是炙热的火炭。
婚姻生活牵手走过酸甜苦辣温馨与艰难,我开始懂得爱是经得起平淡。