PMOS也能实现分立式负载开关?看大佬是怎么解读的
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在这篇文章中,小编将为大家带来负载开关的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、负载开关
负载开关是一种电器开关,主要用于控制电路中的负载(电器或灯泡等)。它的作用是能够方便地控制和切换电路中的负载,从而实现电路开关和负载控制的目的。它通常应用在工业自动化控制系统和家庭电器等领域。负载开关与普通的电器开关不同,它具有更强的能力和功能,比如能够承受更高的负载和电压,同时还可以实现智能化控制和程序化操作。
负载开关一般具有以下作用:
1.保护电路:当电路中出现故障或超过负载能力时,负载开关能够及时切断电路,以保护设备和人员的安全。
2.控制负载:负载开关可以控制电路中的负载,从而实现负载的开关、调整和控制。
3.节能降耗:负载开关可以在不使用电器的情况下,及时切断电源,从而节约能源和电费。
4.增加电路可靠性:使用负载开关可以提高电路的稳定性和可靠性,短时间内断开故障所在电路,把故障所在电路与整个系统隔离开来,从而防止故障扩散,保持整个电机设备运转的安全。
二、PMOS分立式负载开关
1、负载开关的类型
图:NMOS和PMOS寄生模型
在深入研究关键参数之前,我们先来看看不同类型的负载开关。高压侧负载开关将负载与电源连接或断开,由外部启用信号控制开关将高压侧电源电流切换到负载。而低压侧开关将负载与地连接或断开,从而从负载吸收电流。
负载开关可以容易地用MOSFET实现,MOSFET将电流从电源传递到负载,并通过控制信号接通或断开。将控制信号提供给MOSFET的栅极驱动电路以接通或断开MOSFET。
2、P沟道高侧负载开关
使用P沟道MOSFET,通过将输入电压连接到MOSFET源极,将负载连接到MOSFET漏极,可以实现高侧负载开关,见下图, 将栅极拉低将使电流流入负载Rload。
图:增强型P-ch MOS高边负载开关
3、P沟道低侧负载开关
如果使用PMOS设计低边开关,那么导通时S极就几乎是GND电平,在需要PMOS关断的状态下,G极电位可以是0电平甚至是正电平,但是需要PMOS导通时,G极电位就必须是负电平,这样的设计更加复杂,所以不会使用PMOS做低边开关。
4、关键参数
负载开关的关键参数是连接电压输入和电压输出引脚之间的MOSFET的导通电阻RDSon、MOS承受的最大电流IDmax以及电路能够承受的最大电压VDSmax。导通电阻越低,MOS管的功耗越低,从输入到输出的电压降越低。
虽然RDSon、IDmax和VDSmax是MOSFET的参数,但负载开关的最大压降和最大功耗可以通过以下公式计算,给定电流I:
现在的MOSFET通常具有几十mΩ的导通电阻值,因此如果负载开关具有50mΩ的接通电阻并控制200mA的负载,MOSFET在接通时仅消耗2mW,并且具有10mV的输入到输出电压降。即使峰值电流为1A,也只会导致50mV的电压降和50mW的峰值功耗。
由于负载开关电路在电源接通时是动态的,因此设计时需要满足低泄漏电流,即源极和漏极之间的泄漏电流应尽可能接近零,这个参数同样可以在datasheet中找到。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关负载开关的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!