驱动篇 -- PMOS管应用

感谢阅读本文，在接下来很长的一段时间里，我将陆续分享项目实战经验。从电源、单片机、晶体管、驱动电路、显示电路、有线通讯、无线通信、传感器、原理图设计、PCB设计、软件设计、上位机等，给新手综合学习的平台，给老司机交流的平台。所有文章来源于项目实战，属于原创。

一、原理介绍

如上图，PMOS管是压控型器件，|Vgs|电压大于|Vth|电压时，内部沟道在场强的作用下导通，|Vgs|电压小于|Vth|电压时，内部沟道截止;
|Vgs|电压越高，内部场强越大，导通程度越高，导通电阻Ron越小,注意，|Vgs|电压不能超过芯片允许的极限电压;

说明：PMOS管一般作为高端驱动器件，源级S接电源正极。

二、寄生参数
1、寄生二极管
使用时，要特别注意内部寄生二极管，如果接反，将导致无法关闭PMOS管；另外，某些场合可以巧用寄生二极管，比如做防反接使用时，详情请阅读后面的内容。
2、寄生电容
使用时，要特别注意GS管脚的寄生电容Cgs，控制PMOS管的导通与截止，本质上是控制Cgs电容的充放电；
如果要求PMOS快速导通与截止，此时需要驱动源能够提供足够大的驱动电流，以提供Cgs电容的瞬间充放电；
如果仅仅作为开关使用，可以串电阻，以减小Cgs的充放电电流，此时，对驱动源的要求就不高，单片机的IO口(推挽输出时，可以提供20mA的驱动电流)可以直接驱动。

三、选型
1、常用型号:AO3401A,AO3415A,AOD403等，型号很多，可以根据需求合理选择；
2、选型依据
①、Ids电流，导通电阻Ron越小，允许的Ids越大；
②、开关速率，详看手册的打开、保持、关闭时间；
③、Vgs开启电压，驱动电压，极限电压；
④、Vds极限电压；
⑤、封装尺寸；

四、项目实战
1、防反接

设计说明：
1、巧妙利用内部寄生二极管。上电时，通过内部寄生二极管，|Vgs|电压大于|Vth|电压，PMOS管完全导通；
2、R29，R31:电阻分压，调整|Vgs|电压，|Vgs|电压尽量大，这样，Ron越小，压降越小，损耗越低；
3、D5、稳压二极管，防止|Vgs|电压超过极限电压。

2、高端开关

设计说明：
1、如果VIN电压小於单片机IO口电压，可以去掉U6，直接控制U5；
2、R10，R12:电阻分压,调整Vgs电压，|Vgs|电压尽量大，这样，Ron越小，压降越小，损耗越低；
3、R12同时起到限流作用，U6导通时，Cgs寄生电容通过R12充电，避免过大的充电电流流过U6，出现大批量生产时，MOS管被击穿的现象。
4、R16同样起到限流作用，单片机输出低电平时，Cgs寄生电容通过R16放电，避免过大的放电电流流过单片机的IO口，出现大批量生产时，单片机IO口被击穿的现象。
5、F2是PTC可恢复保险丝，起到限流、短路保护的作用。