PMOS低電平驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

PMOS原理

如上圖，PMOS管是壓控型器件，|Vgs|電壓大于|Vth|電壓時(shí)，內(nèi)部溝道在場強(qiáng)的作用下導(dǎo)通，|Vgs|電壓小于|Vth|電壓時(shí)，內(nèi)部溝道截止;

|Vgs|電壓越高，內(nèi)部場強(qiáng)越大，導(dǎo)通程度越高，導(dǎo)通電阻Ron越小,注意，|Vgs|電壓不能超過芯片允許的極限電壓;

說明：PMOS管一般作為高端驅(qū)動(dòng)器件，源級(jí)S接電源正極。

寄生參數(shù)

1、寄生二極管

使用時(shí)，要特別注意內(nèi)部寄生二極管，如果接反，將導(dǎo)致無法關(guān)閉PMOS管；另外，某些場合可以巧用寄生二極管，比如做防反接使用時(shí)，詳情請閱讀后面的內(nèi)容。

2、寄生電容

使用時(shí)，要特別注意GS管腳的寄生電容Cgs，控制PMOS管的導(dǎo)通與截止，本質(zhì)上是控制Cgs電容的充放電；

如果要求PMOS快速導(dǎo)通與截止，此時(shí)需要驅(qū)動(dòng)源能夠提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，以提供Cgs電容的瞬間充放電；

如果僅僅作為開關(guān)使用，可以串電阻，以減小Cgs的充放電電流，此時(shí)，對驅(qū)動(dòng)源的要求就不高，單片機(jī)的IO口(推挽輸出時(shí)，可以提供20mA的驅(qū)動(dòng)電流)可以直接驅(qū)動(dòng)。

選型依據(jù)

①、Ids電流，導(dǎo)通電阻Ron越小，允許的Ids越大；

②、開關(guān)速率，詳看手冊的打開、保持、關(guān)閉時(shí)間；

③、Vgs開啟電壓，驅(qū)動(dòng)電壓，極限電壓；

④、Vds極限電壓；

⑤、封裝尺寸；

PMOS低電平驅(qū)動(dòng)

防反接

設(shè)計(jì)說明：

1、巧妙利用內(nèi)部寄生二極管。上電時(shí)，通過內(nèi)部寄生二極管，|Vgs|電壓大于|Vth|電壓，PMOS管完全導(dǎo)通；

2、R29，R31:電阻分壓，調(diào)整|Vgs|電壓，|Vgs|電壓盡量大，這樣，Ron越小，壓降越小，損耗越低；

3、D5、穩(wěn)壓二極管，防止|Vgs|電壓超過極限電壓。

高端開關(guān)

設(shè)計(jì)說明：

1、如果VIN電壓小于單片機(jī)IO口電壓，可以去掉U6，直接控制U5；

2、R10，R12:電阻分壓,調(diào)整Vgs電壓，|Vgs|電壓盡量大，這樣，Ron越小，壓降越小，損耗越低；

3、R12同時(shí)起到限流作用，U6導(dǎo)通時(shí)，Cgs寄生電容通過R12充電，避免過大的充電電流流過U6，出現(xiàn)大批量生產(chǎn)時(shí)，MOS管被擊穿的現(xiàn)象。

4、R16同樣起到限流作用，單片機(jī)輸出低電平時(shí)，Cgs寄生電容通過R16放電，避免過大的放電電流流過單片機(jī)的IO口，出現(xiàn)大批量生產(chǎn)時(shí)，單片機(jī)IO口被擊穿的現(xiàn)象。

5、F2是PTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲，啟動(dòng)限流、短路保護(hù)的作用。

小結(jié)

PMOS管是驅(qū)動(dòng)電路常用的器件，使用時(shí)根據(jù)需求合理選擇型號(hào)，應(yīng)用時(shí)注意內(nèi)部寄生參數(shù)，極限參數(shù)，提高產(chǎn)品的可靠性。

審核編輯：湯梓紅