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MOS管如何在開關電路中使用?

發布人:電巢 時間:2022-12-15 來源:工程師 發布文章

MOS管也就是常說的場效應管(FET),有結型場效應管、絕緣柵型場效應管(又分為增強型和耗盡型場效應管)。也可以只分成兩類P溝道和N溝道,這里我們就按照P溝道和N溝道分類。

場效應管的作用主要有信號的轉換、控制電路的通斷,這里我們講解的是MOS管作為開關管的使用。

對于MOS管的選型,注意4個參數:漏源電壓(D、S兩端承受的電壓)、工作電流(經過MOS管的電路)、開啟電壓(讓MOS管導通的G、S電壓)、工作頻率(最大的開關頻率)。下面我們看一下MOS管的引腳,如下圖所示:

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有三個引腳,分別為G(柵極)、S(源極)、D(漏極)。在開關電路中,D和S相當于需要接通的電路兩端,G為開關控制。

這里分享一個自己分辨P溝道和N溝道的方法,我們就看中間的箭頭,把G(柵極)連接的部分當做溝道,大家都知道PN結,而不是NP結,那么就是P指向N的,所以腦海里想到這樣的情景 P-->N,所以箭頭都是P-->N的,那么中間的箭頭指向的就是N,如果指向溝道那就是N溝道,如果指向的是S(沒有指向溝道),那就是P溝道。這個方法也適用于三極管的判別(NPN、PNP)。

在上圖中我們可以看到右邊都有一個寄生二極管,起到保護的作用。那么根據二極管的單向導電性我們也能知道在電路連接中,D和S應該如何連接。

使用有寄生二極管的N溝道MOS管的情況下,D的電壓要高于S的電壓,否則MOS管無法正常工作(二極管導通)。使用有寄生二極管的P溝道MOS管,S的電壓要高于D的電壓,原因同上。

下面是MOS管的導通條件,只要記住電壓方向與中間箭頭方向相反即為導通(當然這個相反電壓需要達到MOS管的開啟電壓)。比如導通電壓為3V的N溝道MOS管,只要G的電壓比S的電壓高3V即可導通(D的電壓也要比S的高)。

同理,導通電壓為3V的P溝道MOS管,只要G的電壓比S的電壓低3V即可導通(S的電壓比D的高)。在電路中的典型應用如下圖所示,分別為N溝道與P溝道的MOS管驅動電路:

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我們可以看到,N溝道的MOS管的電路中,BEEP引腳為高電平即可導通,蜂鳴器發出聲音,低電平關閉蜂鳴器;P溝道的MOS管是用來控制GPS模塊的電源通斷,GPS_PWR引腳為低電平時導通,GPS模塊正常供電,高電平時GPS模塊斷電。

重點、重點、重點:以上兩個應用電路中,N溝道和P溝道MOS管不能互相替代,如下兩個應用電路不能正常工作:

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關鍵詞: MOS

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