單NMOS可以設(shè)計分立式負(fù)載開關(guān)嗎？

以下內(nèi)容中，小編將對NMOS負(fù)載開關(guān)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對NMOS負(fù)載開關(guān)的了解，和小編一起來看看吧。

一、如何用單NMOS設(shè)計分立式負(fù)載開關(guān)

1、N溝道高側(cè)負(fù)載開關(guān)

N溝道MOSFET具有比相同尺寸的P溝道器件更低的導(dǎo)通電阻值。但為了獲得較低的電阻值，在使用N溝道MOSFET實現(xiàn)高側(cè)負(fù)載開關(guān)時，需要高電壓（過驅(qū)動）來驅(qū)動MOSFET的柵極，見 圖2-2 。必須提供高于輸入電壓Vin的電壓用于適當(dāng)?shù)臇艠O驅(qū)動（因為當(dāng)NMOS導(dǎo)通時，忽略VDS壓降，S點的電位和D點電位相同，均為Vin，要維持NMOS開啟，必須VG-Vin＞VGSTHmax），否則MOSFET將不會完全導(dǎo)通。

圖2-2：帶高電平控制線的N溝道MOSFET高邊負(fù)載開關(guān)

如果沒有足夠高的電壓來驅(qū)動?xùn)艠O，如圖2-3可以使用電荷泵電路來增加施加到MOSFET柵極的驅(qū)動電壓。雖然這增加了電路的復(fù)雜性，但N溝道MOSFET的導(dǎo)通電阻較低。但是電荷泵電路將消耗一些功率，因此在系統(tǒng)可能大部分時間處于待機模式的關(guān)鍵應(yīng)用中，P通道拓?fù)淇梢愿行А?

圖2-3：帶充電泵控制線的N溝道MOSFET高邊負(fù)載開關(guān)

2、N溝道低側(cè)負(fù)載開關(guān)

在沒有高壓或附加電路的情況下，N溝道MOSFET可以用于低側(cè)負(fù)載開關(guān)。低側(cè)負(fù)載開關(guān)的實現(xiàn)如圖2-4所示。低側(cè)負(fù)載開關(guān)的缺點是負(fù)載的接地電位略微升高（導(dǎo)通時MOS也會占據(jù)一些壓降，但很小）。特別是當(dāng)負(fù)載與外部組件有通信線路時，需要考慮這一點。

圖2-4：N溝道MOSFET低邊負(fù)載開關(guān)

二、NMOS負(fù)載開關(guān)損耗來源

MOSFET的開關(guān)損耗受多種因素影響，主要包括以下幾個方面：

1、工作條件

電壓 ：開關(guān)電壓越高，開關(guān)損耗越大。

電流 ：開關(guān)電流越大，開關(guān)損耗也越大。

溫度 ：溫度升高可能會導(dǎo)致MOSFET的導(dǎo)通電阻增加，從而影響開關(guān)損耗。

2、外部電路

驅(qū)動電路 ：驅(qū)動電路的設(shè)計直接影響MOSFET的開關(guān)速度。驅(qū)動電壓越高、驅(qū)動電流越大，通常能夠加快MOSFET的開關(guān)速度，但也可能增加驅(qū)動損耗。

負(fù)載電路 ：負(fù)載電路的特性（如電感、電容等）也會影響MOSFET的開關(guān)損耗。例如，負(fù)載電感在MOSFET關(guān)斷時會產(chǎn)生反電動勢，從而增加關(guān)斷損耗。

3、MOSFET本身特性

導(dǎo)通電阻（RDS(on)） ：導(dǎo)通電阻越小，導(dǎo)通損耗越小，但也可能影響開關(guān)速度。

開關(guān)速度 ：包括開通速度和關(guān)斷速度。開關(guān)速度越快，開關(guān)損耗通常越小，但也可能增加電路中的電磁干擾（EMI）問題。

柵極電荷（Qg） ：柵極電荷越大，驅(qū)動MOSFET所需的能量就越大，從而增加驅(qū)動損耗和開關(guān)損耗。

4、軟開關(guān)技術(shù)采用零電壓切換（ZVS）或零電流切換（ZCS）等軟開關(guān)技術(shù)可以有效地減小開關(guān)損耗。這些技術(shù)通過調(diào)整電路參數(shù)和開關(guān)時序，使得MOSFET在開關(guān)過程中電壓和電流不同時存在，從而避免了能量損耗。

以上便是小編此次帶來的有關(guān)NMOS負(fù)載開關(guān)的全部內(nèi)容，十分感謝大家的耐心閱讀，想要了解更多相關(guān)內(nèi)容，或者更多精彩內(nèi)容，請一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。