电子工程师技术服务社区
公告
登录
|
注册
首页
技术问答
厂商活动
正点原子
板卡试用
资源库
下载
文章
社区首页
文章
N-MOS和P-MOS驱动应用实例
分 享
扫描二维码分享
N-MOS和P-MOS驱动应用实例
NMOS
PMOS
MOS管
SingleYork
关注
发布时间: 2019-08-28
丨
阅读: 5800
MOS在电路设计中是比较常见的,按照驱动方式来分的话,有两种,即:N-MOS管和P-MOS管。MOS管跟三极管的驱动方式有点类似,但又不完全相同,那么今天笔者将会给大家简单介绍一下N-MOS管和P-MOS管的工作原理,并结合自己实际的应用来给大家分享一下如何来驱动N-MOS管和P-MOS管。 首先,我们先来看一下N-MOS管和P-MOS管分别在电路中的电气符号: ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/201908/24517c8fcb7fd775f4145221f53ab7a7.png) 咋一看上面两个电气符号,似乎非常的相似,可能让很多人都有点傻傻分不清楚。那么,在我们看到电路中出现这些符号的时候,我们要怎么知道究竟是N-MOS管还是P-MOS管呢? 在判断是N-MOS管还是P-MOS管之前,我们先来学会认识MOS管符号上的三个引脚,究竟哪个引脚是G(基)极、S(源)极和D(漏)极吧,请看下图: ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/201908/312b947b9cc2ea0a9a0dc28189c5e071.png) G(基)极的话,还是很容易区分的,就不用多说什么了,比较难区分的基本就是S(源)极和D(漏)极了,那么,我只需要记住:无论是N-MOS管还是P-MOS管,两根线相交的就是S(源)极了,剩下的一个单独引线的那边,就是D(漏)极了。 接下来,我们就要来区分究竟哪个是N-MOS,哪个是P-MOS了,同样 ,我们这里只需要看箭头的方向,并且记住:箭头指向G极的是N-MOS管,箭头背向G极的是P-MOS管。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/201908/9b11b478b457329443d1f3ffa9a1e372.png) ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/201908/636c95df3a8d05b6dca0bb14083e0641.png) 通过了解MOS的相关知识,我们还得到一个知识点,那就是:MOS在制造过程中,会自动形成一个PN结,也就是我们常说的MOS管的“寄生二极管”。那么这个寄生二极管的方向如何判断呢?同样,我们记住这两句话就好了:**N-MOS管,寄生二极管的方向是由S极指向D极;P-MOS管,寄生二极管的方向是由D极指向S极**。如下图所示: ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/201908/7b3009c3e2eacf074543a85408574edd.png) 关于寄生二极管的方向,还有一种比较简单的记法,那就是:**想象DS边的三节断续线是联通的,不论是N-MOS管还是P-MOS管,中间衬底箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的,即,要么都由S指向D,要么都由D指向S**。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/201908/2047f8b3d74e37f54261f5e8835561d8.png) ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/201908/1cd1f1d4e6685c8c57a21ab7f4ec2d85.png) 当然咯,前面这些”科普知识”,基本都是来源于教材,大家只要是认真学习过MOS管相关知识的话,相信对MOS管的认识一定会比笔者这里介绍的更深刻。那么,MOS管经常在电路中作为开关来使用,我们该怎么控制呢? 对于N-MOS管来说,它导通条件就是:**G极与S极中间的电压差超过阈值时,D极和S极导通**。在实际应用中,一般是将控制信号接到G极,S极则直接接在GND上,从而达到控制N-MOS管的开和关的效果,在D极和S极导通后,导通电阻Rds很小,一般都是几十毫欧级别,因此,电流导通后,形成的压降也是很小的。下面这个电路,就是笔者实际应用中用来控制一个小风扇开关的电路,电路中就是使用的N-MOS管来控制风扇的负极,来实现风扇的开和关的效果。 控制端G极接的是一个3.3V单片机的IO口: - 当单片机IO口输出高电平时,MOS管的G极电压高于S极将近3.3V,此时N-MOS管AO3400A的D极和S极导通。 - 当单片机IO口输出低电平时,MOS管的G极电压也几乎为0V(GND电压),此时N-MOS管AO3400A的D极和S极断开。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/201908/e3f4a9e382b7a6229ed4aca1a40d46db.png) 在实际应用中,对于电压比较高的电路,尤其是高于人体安全电压36V的电路中,往往会用MOS管来控制负载的正极而不是负极,似乎这样会更安全一些?或许就跟我们的日常家用电器中,大部分是控制火线的通断来实现对负载的控制道理是一样的吧。控制电源的正极通断,我们一般是用P-MOS管来实现,那么P-MOS又该怎么驱动呢? 其实P-MOS管的驱动跟N-MOS管也是有点类似的,P-MOS管的导通条件是:**G极与S极中间的电压差低于阈值时,S极和D极导通。** 虽然P-MOS管的驱动原理跟N-MOS管比较类似,但是,两者之间的驱动电路还是有点差异的,同样以单片机IO口控制为例,当P-MOS管的S极与D极电压差异过大时,就不能直接用单片机IO口来控制了,比如,P-MOS管的S极接的是12V电压,那么: - 当单片机IO口输出高电平时,P-MOS管的G极电压和S极之间的电压就是将近-9.7V; - 当单片机IO口输出低电平时,P-MOS管的G极电压和S极之间的电压就是将近-12V; 那么,此时对于大部分P-MOS管来说,都是导通的,实现不了关断的功能。当然,对于S极接3.3V的电压的话,是不会有什么影响的。但是,为了能适应更多的应用场合,我们必须得考虑这个问题,因此笔者通过对驱动电路的改进,得到了下面这个电路: ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/201908/0ffd156fd99129beee9bbfec15ec51d6.png) 这个电路是笔者用来控制制冷片制冷的电路,用了一个N-MOS管和一个P-MOS管来实现,当然,电路中的N-MOS管也用三极管来替代,甚至P-MOS管WSF70P03的G极也可以通过电阻分压的方式来实现驱动。但是,笔者之前说了,为了通用性,这里还是选择N-MOS管或者三极管来作为前级驱动比较合适。这个电路的工作原理也很简单,关于N-MOS管AO3400A的通断笔者就不再多说了。 - 当AO3400A导通后,会导致P-MOS管WSP70P03的G极电压变成接近GND的电压,从而使得它的S极和G极的电压差增大为接近12V,从而使得WSP70P03的S极和D极导通。同 - 理,当AO3400A关断后,会导致P-MOS管WSP70P03的G极电压在上拉电阻的作用下上拉至12V,从而使得它的S极和G极的电压差几乎为0V,从而使得WSP70P03的S极和D极关断。 好了,关于N-MOS管和P-MOS管的原理以及基本应用笔者就简单介绍到这里了,笔者相信,通过这两个实例,大家对MOS的驱动会有更加深刻的认识,在以后的应用中,就可以针对负载特性,来选择合适的MOS管驱动了。 感谢大家的支持,虽然笔者可能讲的不是最好的,但是绝对也算的上是笔者在实际应用中用到的一些电路,在这分享给大家可以作为设计电路时的一个参考,相信有很多高手电路设计的比我的要好的多,也欢迎大家指出文中电路的不知之处以及改进方案,如果你觉得这篇文章对你有帮助,那么欢迎点赞和转发哟,你们的支持是我坚持写作的动力,争取以后能分享更多对大家有用的文章!
原创作品,未经权利人授权禁止转载。详情见
转载须知
。
举报文章
点赞
(
12
)
SingleYork
擅长:消费电子、工控电子、安防电子、光电显示、设计,制造及服务,测试仪器及设备
关注
评论
(4)
登录后可评论,请
登录
或
注册
shadeb
242
天前...
简单易懂,谢谢分享
0
回复
发布
SingleYork
回复
shadeb
240
天前...
感谢支持!
0
回复
发布
赤心木zqw
242
天前...
赞哟,支持楼主~
0
回复
发布
SingleYork
回复
赤心木zqw
240
天前...
感谢支持!
0
回复
发布
相关文章推荐
MK-米客方德推出工业级存储卡
Beetle ESP32 C3 蓝牙数据收发
Beetle ESP32 C3 wifi联网获取实时天气信息
开箱测评Beetle ESP32-C3 (RISC-V芯片)模块
正点原子数控电源DP100测评
DP100试用评测-----开箱+初体验
Beetle ESP32 C3环境搭建
【花雕体验】16 使用Beetle ESP32 C3控制8X32位WS2812硬屏之二
X
你的打赏是对原创作者最大的认可
请选择打赏IC币的数量,一经提交无法退回 !
100IC币
500IC币
1000IC币
自定义
IC币
确定
X
提交成功 ! 谢谢您的支持
返回
我要举报该内容理由
×
广告及垃圾信息
抄袭或未经授权
其它举报理由
请输入您举报的理由(50字以内)
取消
提交