電氣符號(hào)傻傻分不清？一個(gè)N-MOS管和P-MOS管驅(qū)動(dòng)應(yīng)用實(shí)例

MOS管在電路設(shè)計(jì)中是比較常見的，按照驅(qū)動(dòng)方式來(lái)分的話，有兩種，即：N-MOS管和P-MOS管。MOS管跟三極管的驅(qū)動(dòng)方式有點(diǎn)類似，但又不完全相同，那么今天筆者將會(huì)給大家簡(jiǎn)單介紹一下N-MOS管和P-MOS管的工作原理，并結(jié)合自己實(shí)際的應(yīng)用來(lái)給大家分享一下如何來(lái)驅(qū)動(dòng)N-MOS管和P-MOS管。

首先，我們先來(lái)看一下N-MOS管和P-MOS管分別在電路中的電氣符號(hào)：

咋一看上面兩個(gè)電氣符號(hào)，似乎非常的相似，可能讓很多人都有點(diǎn)傻傻分不清楚。那么，在我們看到電路中出現(xiàn)這些符號(hào)的時(shí)候，我們要怎么知道究竟是N-MOS管還是P-MOS管呢？

在判斷是N-MOS管還是P-MOS管之前，我們先來(lái)學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)MOS管符號(hào)上的三個(gè)引腳，究竟哪個(gè)引腳是G（基）極、S（源）極和D（漏）極吧，請(qǐng)看下圖：

G（基）極的話，還是很容易區(qū)分的，就不用多說(shuō)什么了，比較難區(qū)分的基本就是S（源）極和D（漏）極了，那么，我只需要記住：無(wú)論是N-MOS管還是P-MOS管，兩根線相交的就是S（源）極了，剩下的一個(gè)單獨(dú)引線的那邊，就是D（漏）極了。

接下來(lái)，我們就要來(lái)區(qū)分究竟哪個(gè)是N-MOS，哪個(gè)是P-MOS了，同樣 ，我們這里只需要看箭頭的方向，并且記?。杭^指向G極的是N-MOS管，箭頭背向G極的是P-MOS管。

通過(guò)了解MOS的相關(guān)知識(shí)，我們還得到一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，那就是：MOS在制造過(guò)程中，會(huì)自動(dòng)形成一個(gè)PN結(jié)，也就是我們常說(shuō)的MOS管的“寄生二極管”。那么這個(gè)寄生二極管的方向如何判斷呢？同樣，我們記住這兩句話就好了：N-MOS管，寄生二極管的方向是由S極指向D極；P-MOS管，寄生二極管的方向是由D極指向S極。如下圖所示：

關(guān)于寄生二極管的方向，還有一種比較簡(jiǎn)單的記法，那就是：想象DS邊的三節(jié)斷續(xù)線是聯(lián)通的，不論是N-MOS管還是P-MOS管，中間襯底箭頭方向和寄生二極管的箭頭方向總是一致的，即，要么都由S指向D，要么都由D指向S。

當(dāng)然咯，前面這些”科普知識(shí)”，基本都是來(lái)源于教材，大家只要是認(rèn)真學(xué)習(xí)過(guò)MOS管相關(guān)知識(shí)的話，相信對(duì)MOS管的認(rèn)識(shí)一定會(huì)比筆者這里介紹的更深刻。那么，MOS管經(jīng)常在電路中作為開關(guān)來(lái)使用，我們?cè)撛趺纯刂颇兀?/p>

對(duì)于N-MOS管來(lái)說(shuō)，它導(dǎo)通條件就是：G極與S極中間的電壓差超過(guò)閾值時(shí)，D極和S極導(dǎo)通。在實(shí)際應(yīng)用中，一般是將控制信號(hào)接到G極，S極則直接接在GND上，從而達(dá)到控制N-MOS管的開和關(guān)的效果，在D極和S極導(dǎo)通后，導(dǎo)通電阻Rds很小，一般都是幾十毫歐級(jí)別，因此，電流導(dǎo)通后，形成的壓降也是很小的。下面這個(gè)電路，就是筆者實(shí)際應(yīng)用中用來(lái)控制一個(gè)小風(fēng)扇開關(guān)的電路，電路中就是使用的N-MOS管來(lái)控制風(fēng)扇的負(fù)極，來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的開和關(guān)的效果。

控制端G極接的是一個(gè)3.3V單片機(jī)的IO口：

當(dāng)單片機(jī)IO口輸出高電平時(shí)，MOS管的G極電壓高于S極將近3.3V，此時(shí)N-MOS管AO3400A的D極和S極導(dǎo)通。

當(dāng)單片機(jī)IO口輸出低電平時(shí)，MOS管的G極電壓也幾乎為0V（GND電壓），此時(shí)N-MOS管AO3400A的D極和S極斷開。

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于電壓比較高的電路，尤其是高于人體安全電壓36V的電路中，往往會(huì)用MOS管來(lái)控制負(fù)載的正極而不是負(fù)極，似乎這樣會(huì)更安全一些？或許就跟我們的日常家用電器中，大部分是控制火線的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制道理是一樣的吧。控制電源的正極通斷，我們一般是用P-MOS管來(lái)實(shí)現(xiàn)，那么P-MOS又該怎么驅(qū)動(dòng)呢？

其實(shí)P-MOS管的驅(qū)動(dòng)跟N-MOS管也是有點(diǎn)類似的，P-MOS管的導(dǎo)通條件是：G極與S極中間的電壓差低于閾值時(shí)，S極和D極導(dǎo)通。

雖然P-MOS管的驅(qū)動(dòng)原理跟N-MOS管比較類似，但是，兩者之間的驅(qū)動(dòng)電路還是有點(diǎn)差異的，同樣以單片機(jī)IO口控制為例，當(dāng)P-MOS管的S極與D極電壓差異過(guò)大時(shí)，就不能直接用單片機(jī)IO口來(lái)控制了，比如，P-MOS管的S極接的是12V電壓，那么：

當(dāng)單片機(jī)IO口輸出高電平時(shí)，P-MOS管的G極電壓和S極之間的電壓就是將近-9.7V；

當(dāng)單片機(jī)IO口輸出低電平時(shí)，P-MOS管的G極電壓和S極之間的電壓就是將近-12V；

那么，此時(shí)對(duì)于大部分P-MOS管來(lái)說(shuō)，都是導(dǎo)通的，實(shí)現(xiàn)不了關(guān)斷的功能。當(dāng)然，對(duì)于S極接3.3V的電壓的話，是不會(huì)有什么影響的。但是，為了能適應(yīng)更多的應(yīng)用場(chǎng)合，我們必須得考慮這個(gè)問題，因此筆者通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的改進(jìn)，得到了下面這個(gè)電路：

這個(gè)電路是筆者用來(lái)控制制冷片制冷的電路，用了一個(gè)N-MOS管和一個(gè)P-MOS管來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，電路中的N-MOS管也用三極管來(lái)替代，甚至P-MOS管WSF70P03的G極也可以通過(guò)電阻分壓的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。

但是，筆者之前說(shuō)了，為了通用性，這里還是選擇N-MOS管或者三極管來(lái)作為前級(jí)驅(qū)動(dòng)比較合適。這個(gè)電路的工作原理也很簡(jiǎn)單，關(guān)于N-MOS管AO3400A的通斷筆者就不再多說(shuō)了。當(dāng)AO3400A導(dǎo)通后，會(huì)導(dǎo)致P-MOS管WSP70P03的G極電壓變成接近GND的電壓，從而使得它的S極和G極的電壓差增大為接近12V，從而使得WSP70P03的S極和D極導(dǎo)通。

同理，當(dāng)AO3400A關(guān)斷后，會(huì)導(dǎo)致P-MOS管WSP70P03的G極電壓在上拉電阻的作用下上拉至12V，從而使得它的S極和G極的電壓差幾乎為0V，從而使得WSP70P03的S極和D極關(guān)斷。

好了，關(guān)于N-MOS管和P-MOS管的原理以及基本應(yīng)用筆者就簡(jiǎn)單介紹到這里了，筆者相信，通過(guò)這兩個(gè)實(shí)例，大家對(duì)MOS的驅(qū)動(dòng)會(huì)有更加深刻的認(rèn)識(shí)，在以后的應(yīng)用中，就可以針對(duì)負(fù)載特性，來(lái)選擇合適的MOS管驅(qū)動(dòng)了。

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