PMOS也能實(shí)現(xiàn)分立式負(fù)載開關(guān)？看大佬是怎么解讀的

在這篇文章中，小編將為大家?guī)?a href="/tags/負(fù)載開關(guān)" target="_blank">負(fù)載開關(guān)的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、負(fù)載開關(guān)

負(fù)載開關(guān)是一種電器開關(guān)，主要用于控制電路中的負(fù)載（電器或燈泡等）。它的作用是能夠方便地控制和切換電路中的負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)電路開關(guān)和負(fù)載控制的目的。它通常應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和家庭電器等領(lǐng)域。負(fù)載開關(guān)與普通的電器開關(guān)不同，它具有更強(qiáng)的能力和功能，比如能夠承受更高的負(fù)載和電壓，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)智能化控制和程序化操作。

負(fù)載開關(guān)一般具有以下作用：

1.保護(hù)電路：當(dāng)電路中出現(xiàn)故障或超過負(fù)載能力時(shí)，負(fù)載開關(guān)能夠及時(shí)切斷電路，以保護(hù)設(shè)備和人員的安全。

2.控制負(fù)載：負(fù)載開關(guān)可以控制電路中的負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載的開關(guān)、調(diào)整和控制。

3.節(jié)能降耗：負(fù)載開關(guān)可以在不使用電器的情況下，及時(shí)切斷電源，從而節(jié)約能源和電費(fèi)。

4.增加電路可靠性：使用負(fù)載開關(guān)可以提高電路的穩(wěn)定性和可靠性，短時(shí)間內(nèi)斷開故障所在電路，把故障所在電路與整個(gè)系統(tǒng)隔離開來，從而防止故障擴(kuò)散，保持整個(gè)電機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的安全。

二、PMOS分立式負(fù)載開關(guān)

1、負(fù)載開關(guān)的類型

圖：NMOS和PMOS寄生模型

在深入研究關(guān)鍵參數(shù)之前，我們先來看看不同類型的負(fù)載開關(guān)。高壓側(cè)負(fù)載開關(guān)將負(fù)載與電源連接或斷開，由外部啟用信號(hào)控制開關(guān)將高壓側(cè)電源電流切換到負(fù)載。而低壓側(cè)開關(guān)將負(fù)載與地連接或斷開，從而從負(fù)載吸收電流。

負(fù)載開關(guān)可以容易地用MOSFET實(shí)現(xiàn)，MOSFET將電流從電源傳遞到負(fù)載，并通過控制信號(hào)接通或斷開。將控制信號(hào)提供給MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)電路以接通或斷開MOSFET。

2、P溝道高側(cè)負(fù)載開關(guān)

使用P溝道MOSFET，通過將輸入電壓連接到MOSFET源極，將負(fù)載連接到MOSFET漏極，可以實(shí)現(xiàn)高側(cè)負(fù)載開關(guān)，見下圖， 將柵極拉低將使電流流入負(fù)載Rload。

圖：增強(qiáng)型P-ch MOS高邊負(fù)載開關(guān)

3、P溝道低側(cè)負(fù)載開關(guān)

如果使用PMOS設(shè)計(jì)低邊開關(guān)，那么導(dǎo)通時(shí)S極就幾乎是GND電平，在需要PMOS關(guān)斷的狀態(tài)下，G極電位可以是0電平甚至是正電平，但是需要PMOS導(dǎo)通時(shí)，G極電位就必須是負(fù)電平，這樣的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，所以不會(huì)使用PMOS做低邊開關(guān)。

4、關(guān)鍵參數(shù)

負(fù)載開關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)是連接電壓輸入和電壓輸出引腳之間的MOSFET的導(dǎo)通電阻RDSon、MOS承受的最大電流IDmax以及電路能夠承受的最大電壓VDSmax。導(dǎo)通電阻越低，MOS管的功耗越低，從輸入到輸出的電壓降越低。

雖然RDSon、IDmax和VDSmax是MOSFET的參數(shù)，但負(fù)載開關(guān)的最大壓降和最大功耗可以通過以下公式計(jì)算，給定電流I：

現(xiàn)在的MOSFET通常具有幾十mΩ的導(dǎo)通電阻值，因此如果負(fù)載開關(guān)具有50mΩ的接通電阻并控制200mA的負(fù)載，MOSFET在接通時(shí)僅消耗2mW，并且具有10mV的輸入到輸出電壓降。即使峰值電流為1A，也只會(huì)導(dǎo)致50mV的電壓降和50mW的峰值功耗。

由于負(fù)載開關(guān)電路在電源接通時(shí)是動(dòng)態(tài)的，因此設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足低泄漏電流，即源極和漏極之間的泄漏電流應(yīng)盡可能接近零，這個(gè)參數(shù)同樣可以在datasheet中找到。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)負(fù)載開關(guān)的內(nèi)容，如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day！