NMOS防反接:
PMOS防反接
在實(shí)際應(yīng)用中,G極一般串聯(lián)一個(gè)電阻,防止MOS管被擊穿,也可以加上穩(wěn)壓二極管,并聯(lián)在分壓電阻上的電容,有一個(gè)軟啟動(dòng)的作用。在電流開始流過的瞬間,電容充電,G極的電壓逐步建立起來。
對(duì)于PMOS,相比NOMS導(dǎo)通需要Vgs大于閾值電壓,由于其開啟電壓可以為0,DS之間的壓差不大,比NMOS更具有優(yōu)勢(shì)。
保險(xiǎn)絲防護(hù)
當(dāng)電源接反時(shí),電路中存在短路,產(chǎn)生大電流,進(jìn)而將保險(xiǎn)絲熔斷,起到保護(hù)電路的作用。
新補(bǔ)充
PMOS防反接保護(hù)電路:
PMOS用作電源開關(guān),將負(fù)載與電源連接或斷開,在正確連接電源期間,MOSFET由于正確的VGS(柵極到源極電壓)而導(dǎo)通,但在反極性情況下,柵極到源極電壓太低而無法導(dǎo)通MOSFET并將負(fù)載與輸入電源斷開。
二極管的接法采用這張圖片的接法
100R電阻是與齊納二極管相連的MOSFET柵極電阻,齊納二極管保護(hù)柵極免受過壓。
MOSFET選擇的主要參數(shù)
DS漏源電阻(RDS):使用極低的RDS(漏源電阻)以實(shí)現(xiàn)低散熱和極低的輸出壓降,更高的RDS將產(chǎn)生更高的熱耗散。
D漏極電流:通過MOSFET的最大電流,如果負(fù)載電流需要2A電流,選擇能夠承受該電流的MOSFET。在這種情況下,漏極電流為3A的MOSFET是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。選擇比實(shí)際需要大的參數(shù)。
DS漏源電壓:DS漏源電壓需要高于電路電壓。如果電路需要最大30V的電壓,則需要漏源電壓為50V的MOSFET才能安全運(yùn)行,始終選擇大于實(shí)際需要的參數(shù)。反接時(shí),MOSFET會(huì)因Vgs不足而關(guān)斷,對(duì)負(fù)載電流和MOSFET都沒有影響。
以上參數(shù)在正常情況下都是需要的,需要謹(jǐn)慎選擇。
齊納二極管電壓的選擇:
每個(gè)MOSFET都帶有一個(gè)Vgs(柵極到源極電壓)。如果柵極到源極電壓增加超過最大額定值,這可能會(huì)損壞MOSFET柵極。因此,選擇一個(gè)不會(huì)超過MOSFET柵極電壓的齊納二極管電壓。對(duì)于10V的Vgs,9.1V齊納二極管就足夠了。確保柵極電壓不應(yīng)超過最大額定電壓。
齊納二極管與肖特基二極管的區(qū)別:
(1)肖特基二極管:正向?qū)▔航?.7V左右,整流電流可達(dá)幾A
(2)齊納二極管(穩(wěn)壓二極管):其是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。
(3)肖特基二極管當(dāng)反向電壓過大時(shí)會(huì)損壞,齊納二極管不會(huì)!
(4)應(yīng)用:穩(wěn)壓一般用來提供一個(gè)簡(jiǎn)易的參考電壓或者做定壓指示,肖特基大多用于開關(guān)整流。
穩(wěn)壓二極管原理:
正向特性和普通二極管差不多,反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時(shí),反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當(dāng)反向電壓臨近反向電壓的臨界值時(shí),反向電流驟然增大,稱為擊穿,在這一臨界擊穿點(diǎn)上,反向電阻驟然降至很小值。盡管電流在很大的范圍內(nèi)變化,而二極管兩端的電壓卻基本上穩(wěn)定在擊穿電壓附件,從而實(shí)現(xiàn)了二極管的穩(wěn)壓功能。
齊納二極管需要關(guān)注的參數(shù):
(1)反向擊穿電壓;(2)功率,在齊納二極管工作時(shí),會(huì)有電流流過它,因此會(huì)發(fā)熱。
齊納二極管的使用限制:
1、不適合大負(fù)載場(chǎng)景。只適合負(fù)載比較小的場(chǎng)景(幾十mA),當(dāng)應(yīng)用于大電流場(chǎng)景時(shí)發(fā)熱會(huì)很嚴(yán)重!
2、缺乏反饋,輸出不穩(wěn)定,負(fù)載的跳變和輸入電源的跳變,都會(huì)引起輸出電壓的劇烈波動(dòng)。
1R1不可少,當(dāng)R1缺少時(shí),直接接入,會(huì)導(dǎo)致齊納二極管上的電流過大而燒毀。
當(dāng)沒有達(dá)到齊納二極管的反向擊穿電壓時(shí),齊納二極管相當(dāng)于不存在,正向使用時(shí)就相當(dāng)于肖特基二極管。
MOS管使用總結(jié)
MOS管作開關(guān):無論是N溝道還是P溝道,一定是寄生二極管的負(fù)極接輸入邊,正極接輸出端或GND,否則就無法實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能了。
所以,N溝道D極接輸入,S極接輸出或GND
P溝道S極接輸入,D極接輸出
如果方向接反,會(huì)出現(xiàn)下面這種情況,起不到開關(guān)作用:因?yàn)橥ㄟ^寄生二極管直接導(dǎo)通,S極電壓可以無條件到D極,MOS管就失去了開關(guān)的作用。
隔離作用:也就是防反接,相當(dāng)于一個(gè)二極管。使用二極管,導(dǎo)通時(shí)會(huì)有壓降,會(huì)損失一些電壓。而使用MOS管做隔離,在正向?qū)〞r(shí),在G極加合適的電壓,可以讓MOS管飽和導(dǎo)通,這樣通過電流時(shí),幾乎不產(chǎn)生壓降。
作隔離作用時(shí),不論N溝道還是P溝道,寄生二極管的方向就是電路導(dǎo)通的方向。使用PMOS做隔離電路最常見。
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