【科普贴】MOS管开关原理及应用详解
前言:
MOS管通常被用作電源開關使用,通常使用PMOS做為上管,將NMOS做為下管使用。當然也有反過來使用的場景,但使用較少。此貼為科普貼,就不做累述了。
MOS原理介紹:
1、NMOS管介紹
電流方向從D→S(漏極流向源極),導通條件為VGS有一定的壓降(具體壓降為多少,請參考手冊)。通常為VG>VS 即柵極電壓高于源極。
2、PMOS管介紹
電流方向從S→D(源極流向漏極),導通條件為VGS有一定的壓降(具體壓降多少,請參考手冊)。通常為VS>VG 即源極電壓高于柵極。
為什么通常使用PMOS做為上管,將NMOS做為下管使用?
NMOS管
使用NMOS管做為下管,S極直接接地,S極電壓固定為地(0電平),這時候只要控制G極電壓,達到開關的閾值就能控制NMOS管的打開關斷。
如果將NMOS做為上管使用,S極的電壓不固定,無法確認NMOS導通的G極電壓。因為S極對地有兩種電壓,當MOS管截止時為低電平,導通時為VCC電平。當然也可以做為上管只是電路就比較復雜,這里不累述。
PMOS管
使用PMOS管做上管,S極直接接VCC,S極電壓固定為VCC電壓,只需要將G極電壓拉低到閾值就可以控制PMOS管的開關。如果使用PMOS做為下管S極的電壓不固定,就無法確認G極的電壓。當然也可以做為下管只是電路就比較復雜,這里不累述。
綜上所述:NMOS管通常做為下管使用,PMOS管通常做為上管使用,其目的都是為了給S極一個固定的電壓值
MOS管寄生二極管的作用
1、MOS管本身自帶有寄生二極管,作用是防止VDD過壓的情況下,燒壞MOS管,因為在過壓對MOS管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免MOS管被燒壞。
2、防止管子的源極和漏極反接時燒壞MOS管,也可以在電路有反向感生電壓時,為反向感生電壓提供通路,避免反向感生電壓擊穿MOS管。
MOS管寄生二極管方向的判斷
根據上述兩點,我們知道寄生二極管的作用
NMOS做為下管使用時,S極接地,當VDD過壓時,二極管反向擊穿保護。當錯誤的把S極接電源,D極接地時,電流通過二極管泄放,燒壞寄生二極管,從而保護電路
PMOS做為上管使用時,S極接電源,當VDD過壓時,二極管反向擊穿保護。當錯誤的把D極接電源,S極接地時,電流通過二極管泄放,燒壞寄生二極管,從而保護電路。
總而言之,就是寄生二極管的方向和MOS管電路的電流方向相反。
下面是圖示和記憶方法。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【科普贴】MOS管开关原理及应用详解的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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