开关控制电路整理

1：蜂鸣器控制电路无源蜂鸣器。当BUZZ为高电平时，三极管T1（三极管N型）导通，蜂鸣器响，低电平蜂鸣器不响。R5作用是限流。

图： 1.1

下面电路增加了电容C18和反向二极管D2.作用是滤波和阻止反向。二极管的反向击穿电压很高。一般小功率三极管触发电压很低，0.7V，电流也很小，一般不到1UA.

图1.2：

2:IO 控制电源开关是否导通。利用三极管和MOS管。

MOS：MOSFET管式FET的一种，可以被制作成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共四种，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，NMOS，PMOS。

对于这两种增强型的MOS管，常用的是NMOS，特点是导通电阻小，开关电源和马达驱动的引用都是它。

导通条件：

NMOS：当Vgs大于一定的数值时，就导通；PMOS：当Vgs小于一定的数值时，就导通。

开关损耗：

不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，产生损耗必然的，现在的MOS管导通电阻一般都是几十毫欧姆。

MOS管AO3401：P-channel Enhancement Mode Field Effect Transistor

导通条件：一般不要超过-12V即可对于AO3401来说。下面是对不同的压差对应的阻抗值：

下面是开关控制电路在工程中的应用：

1：通过一个IO管脚控制电源是否导通。

2：下面是两个MOS管3401,没有加入开关控制，只是上电后，VDD就等于输入电压。

此时可以两路供电，如果J5没有输入电压，由VBUS供电，经过F1输出5V电压。

下面电路可以把R10换成开关，Q201是始终导通状态，内部二极管压降是0.5V左右。

注意：两个三极管方向是不同的，Q200左边是S，右边是D；Q201左边是D，右边是s。

当J5有电压时，Q200导通，Q201也满足导通条件，压降由0.5V变为0.1V。具体详解在下一节。

注：VBUS右边断开。

3：一种利用稳压管和MOS管构成的稳压电路。

说明：

VCC既可以来自左边的VDD5V_Control，也可以来自PC的PS2口供电Vpc_IN,哪个电压高，采用哪个。

稳压电路的测量：

原电路：

左边Vpc_IN是PS2口电源供电，右边是机具供电VCC。

当PS2口供电时左边为5V，右边4.5V左右，能满足机具电压要求，当PS2口断电时，机具能够正常工作。

为了降低PS2口的电压降，决定采用下面电路：

目标是当PS2口有电时，使三家管Q412导通，从而Q411导通，VCC接近Vpc_IN,此时机具采用PS2口电压（5V左右）;当PS2不接时，机具单独供电（4.5V左右）,电流不能由机具流向PS2口。

采用上面参数测试记录：

1：MOS管内部的二极管压降为0.6V左右。

2：稳压管的漏电流可以使三极管导通。PN结0.6V左右就可以导通。

得出两个结论：

1：输入电压在3.3V时，三极管就导通，说明电阻R436太大，需要减小。

2：稳压管的漏电流随着输入电压的升高而升高，但是当两端电压达到3.9V时，电流应该大于1毫安。

为了保证输入电压在5V左右能够使它稳压，必须提高电流，降低电阻，而且当输入电压低于4.7V时，必须关断三极管。

测试结果如下：

最后两行说明：

能够满足当PS2输入电压在【4.6-5V】能够满足稳压的效果。然后进一步把大键盘串接到机具中，当机具电源断掉时，大键盘能够正常工作。当机具电源工作时也能正常工作。

检测发现还有如下问题：

1：质检测试发现终端机无法关机，经测试发现当终端机器关机时，Vpc_In处仍有电压，VCC（4.84V）通过Q411，导致Vpc_In点有电压（4.8V），此时D405压降为0.3V左右。当Vpc_IN突然断电时，机具供电VCC存在，而且断电瞬间，三极管是导通的，所有VCC会倒灌入终端，三极管永远打开状态。

2：导致采用PS2口供电电压的范围不容易确定，就是说终端电压多大时，此电路正向导通，同时终端断电时，Vpc_IN电压必须小于某个值才能防止三极管Q412

导通。

例子如下： 说明：

IRF530特点：Vgs max 正负20V ，一般VGS 取12-15V 比较好。

上面的电路不对。 Vgs 偏小。

对于单片机PWM 驱动高压的MOS （饱和导通时VGS 接近10V ），要考虑以下问题：

1.电平转换，单片机输出高电平不超过5V ，一般VGS 取12-15V ，所以驱动电路要有电平转换能力。

2.相位转换，上面说过MOS 是当作反相器，所以要根据负载所需的相位和单片机输出相位进行转换。如要求单片机输出高电平时MOS 导通，驱动电路就要求是同相的。

3.开关频率，不同的驱动电路对具有不同的频率响应，对于高达1.5M 的开关频率来说，用普通三极管的简单自搭电路是很难达到要求的，基本要选择专门的驱动IC 。还有，一般光耦是不可以在几十K 以上的频率工作于开关状态，如要隔离，6N137是比较好的，还有专门带光隔和驱动的光耦，当1.5M 还是达不到。 4，驱动电流。虽然MOS 在静态时基本不消耗驱动功率，但他的输入是容性的，为了尽快打开开关，减少开关损耗，需要用最快的速度向Cgs

充电，所以驱

动电路都有一个非常重要的参数就是峰值驱动电流，如200MA，600MA，

1A,2A,4A,6A.

5，驱动电路的工作电压，一般VGS最大值不可以超过20V，所以驱动电路的工作电压不要超过18V为好，向上面的电路，需要再加一个15V的电压，当然也可以从40V降压。

6.DV/DT问题，由于MOS在高的DV/DT下容易损坏，电磁干扰也会增加。为了解决这些问题，有时需要可以加长驱动电路输出的上升/下降时间，简单的方法是加个小电阻在驱动输出和G极间。

3：信号间电平转换。

3.1串口电平转换 3.3V 与 5V之间的高低电平转换。