MOSFET管开关电路基本知识总结

电源联盟---高可靠电源行业第一自媒体

在这里有电源技术干货、电源行业发展趋势分析、最新电源产品介绍、众多电源达人与您分享电源技术经验，关注我们，搜索微信公众号：Power-union，与中国电源行业共成长！

(一)MOSFET管的基本知识

MOSFET是利用半导体表面的电场效应进行工作的,也称为表面场效应器件.它分为N沟道和P沟道两类,其中每一类又可分为增强型和耗尽型两种,所谓耗尽型就是当

时,存在导电沟道,

所谓增强型就是

时,没有导电沟道,即

以上是N沟道和P沟道MOS管的符号图,

其相关基本参数:

(1) 开启电压V_th,指栅源之间所加的电压,

(2) 饱和漏电流I_DSS,指的是在V_GS=0的情况下,当V_DS>|V_th|时的漏极电流称为饱和漏电流I_DSS

(3) 最大漏源电压V_DS

(4) 最大栅源电压V_GS

(5) 直流输入电阻R_GS

通常MOS管的漏极与源极与以互换,但有些产品出厂时已将源极与衬底连在一起,这时源极与漏极不能对调,使用时应该注意.下面以FDN336P的一些主要参数为例进行介绍:

上表指出其源极与漏极之间的电压差为20V,而且只能是S接正极,D接负极,

栅极与源极之间的最大电压差为8V,可以反接.

源极最大电流为1.3A,由S->D流向,脉冲电流为10A

(二)MOSFET做开关管的知识

一般来讲,三极管是电流驱动的,MOSFET是电压驱动的,因为我是用CPLD来驱动这个开关,所以选择了用MOSFET做,这样也可以节省系统功耗吧,在做开关管时有一个必须注意的事项就是输入和输入两端间的管压降问题,比如一个5V的电源,经过管子后可能变为了4.5V,这时候要考虑负载能不能接受了,我曾经遇到过这样的问题就是负载的最小工作电压就是5V了,经过管子后发现系统工作不起来,后来才想起来管子上占了一部分压降了,类似的问题还有在使用二极管的时候(尤其是做电压反接保护时)也要注意管子的压降问题

开关电路原则
a. BJT三极管Transistors      只要发射极e 对电源短路 就是电子开关用法
                 N管 发射极E 对电源负极短路. (搭铁) 低边开关 ;b-e 正向电流 饱和导通
                 P管 发射极E 对电源正极短路.           高边开关  ;b-e 反向电流 饱和导通

b. FET场效应管MOSFET  只要源极S 对电源短路 就是电子开关用法
                 N管 源极S 对电源负极短路. (搭铁) 低边开关    ;栅-源 正向电压 导通
                 P管 源极S 对电源正极短路.           高边开关    ;栅-源  反向电压 导通
总结:
     低边开关用 NPN 管
     高边开关用 PNP 管
三极管 b-e 必须有大于 C-E 饱和导通的电流
场效应管理论上栅-源有大于 漏-源导通条件的电压就 就OK


假如原来用 NPN 三极管作 ECU 氧传感器 加热电源控制低边开关
则直接用     N-Channel  场效应管代换    ;或看情况修改 下拉或上拉电阻
                            基极--栅极
                         集电极--漏极
                         发射极--源极

上面是在一个论坛上摘抄的,语言通俗,很实用,

用PMOSFET构成的电源自动切换开关

    在需要电池供电的便携式设备中，有的电池充电是在系统充电，即充电时电池不用拔下来。另外为了节省功耗，需要在插入墙上适配器电源时，系统自动切换为适配器供电，断开电池与负载的连接；如果拔掉适配器电源，系统自动切换为电池供电。本电路用一个PMOSFET构成这种自动切换开关。

    图中的V_BATT表示电池电压，VIN_AC表示适配器电压。当插入适配器电源时，VIN_AC电压高于电池电压（否则适配器电源就不能对电池充电），Vgs>0,MOSFET截止，系统由适配器供电。拔去适配器电源，则栅极电压为零，而与MOSFET封装在一体的施特基二极管使源极电压近似为电池电压，导致Vgs小于Vgsth，MOSFET导通，从而系统由电池供电。

开关电路图.

总结以上知识,在选MOSFET开关时,首先选MOS管的VDS电压,和其VGS开启电压,再就是ID电流值是否满足系统需要,然后再考虑封装了,功耗了,价格了之类次要一些的因素了,以上是用P沟道MOS管做的例子,N沟道的其实也是基本上一样用的..

---