驅動篇 -- PMOS管應用

感謝閱讀本文，在接下來很長的一段時間裏，我將陸續分享項目實戰經驗。從電源、單片機、晶體管、驅動電路、顯示電路、有線通訊、無線通信、傳感器、原理圖設計、PCB設計、軟件設計、上位機等，給新手綜合學習的平臺，給老司機交流的平臺。所有文章來源於項目實戰，屬於原創。

一、原理介紹

如上圖，PMOS管是壓控型器件，|Vgs|電壓大於|Vth|電壓時，內部溝道在場強的作用下導通，|Vgs|電壓小於|Vth|電壓時，內部溝道截止;
|Vgs|電壓越高，內部場強越大，導通程度越高，導通電阻Ron越小,注意，|Vgs|電壓不能超過芯片允許的極限電壓;

說明：PMOS管一般作爲高端驅動器件，源級S接電源正極。

二、寄生參數
1、寄生二極管
使用時，要特別注意內部寄生二極管，如果接反，將導致無法關閉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，詳情請閱讀後面的內容。
2、寄生電容
使用時，要特別注意GS管腳的寄生電容Cgs，控制PMOS管的導通與截止，本質上是控制Cgs電容的充放電；
如果要求PMOS快速導通與截止，此時需要驅動源能夠提供足夠大的驅動電流，以提供Cgs電容的瞬間充放電；
如果僅僅作爲開關使用，可以串電阻，以減小Cgs的充放電電流，此時，對驅動源的要求就不高，單片機的IO口(推輓輸出時，可以提供20mA的驅動電流)可以直接驅動。

三、選型
1、常用型號:AO3401A,AO3415A,AOD403等，型號很多，可以根據需求合理選擇；
2、選型依據
①、Ids電流，導通電阻Ron越小，允許的Ids越大；
②、開關速率，詳看手冊的打開、保持、關閉時間；
③、Vgs開啓電壓，驅動電壓，極限電壓；
④、Vds極限電壓；
⑤、封裝尺寸；

四、項目實戰
1、防反接

設計說明：
1、巧妙利用內部寄生二極管。上電時，通過內部寄生二極管，|Vgs|電壓大於|Vth|電壓，PMOS管完全導通；
2、R29，R31:電阻分壓，調整|Vgs|電壓，|Vgs|電壓儘量大，這樣，Ron越小，壓降越小，損耗越低；
3、D5、穩壓二極管，防止|Vgs|電壓超過極限電壓。

2、高端開關

設計說明：
1、如果VIN電壓小於單片機IO口電壓，可以去掉U6，直接控制U5；
2、R10，R12:電阻分壓,調整Vgs電壓，|Vgs|電壓儘量大，這樣，Ron越小，壓降越小，損耗越低；
3、R12同時起到限流作用，U6導通時，Cgs寄生電容通過R12充電，避免過大的充電電流流過U6，出現大批量生產時，MOS管被擊穿的現象。
4、R16同樣起到限流作用，單片機輸出低電平時，Cgs寄生電容通過R16放電，避免過大的放電電流流過單片機的IO口，出現大批量生產時，單片機IO口被擊穿的現象。
5、F2是PTC可恢復保險絲，起到限流、短路保護的作用。