单片机驱动MOS管电路图任务道理及处理开关速率详解-KIA MOS管

信息来历：本站　日期：2018-08-17　

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单片机驱动mos管电路剖析

MOS管驱动电路

在利用MOS管设想开关电源或马达驱动电路的时辰，大局部人城市斟酌MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有良多人仅仅斟酌这些身分。如许的电路或许是能够或许任务的，但并不是优异的，作为正式的产物设想也是不许可的。

MOS管导通特征

导通的意义是作为开关，相称于开关闭合。

NMOS的特征，Vgs大于必然的值就会导通，适合用于源极接地时的环境（低端驱动），只需栅极电压到达4V或10V便能够或许了。

PMOS的特征，Vgs小于必然的值就会导通，适合用于源极接VCC时的环境（高端驱动）。可是，固然PMOS能够或许很便利地用作高端驱动，但因为导通电阻大，价钱贵，替代品种少等缘由，在高端驱动中，凡是仍是利用NMOS。

MOS开关管丧失

MOS管驱动电路不论是NMOS仍是PMOS，导通后都有导通电阻存在，如许电流就会在这个电阻上耗损能量，这局部耗损的能量叫做导通消耗。挑选导通电阻小的MOS管会减小导通消耗。此刻的小功率MOS管导通电阻普通在几十毫欧摆布，几毫欧的也有。

MOS在导通和停止的时辰，必然不是在刹时实现的。MOS两头的电压有一个降落的进程，流过的电流有一个回升的进程，在这段时辰内，MOS管的丧失是电压和电流的乘积，叫做开关丧失。凡是开关丧失比导通丧失大良多，并且开关频次越快，丧失也越大。

导通刹时电压和电流的乘积很大，形成的丧失也就很大。延长开关时辰，能够或许减小每次导通时的丧失；下降开关频次，能够或许减小单元时辰内的开关次数。这两种方法都能够或许减小开关丧失。

MOS管驱动

跟双极性晶体管比拟，普通以为使MOS管导通不须要电流，只需GS电压高于必然的值，便能够或许了。这个很轻易做到，可是，咱们还须要速率。在MOS管的布局中能够或许看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，现实上便是对电容的充放电。对电容的充电须要一个电流，因为对电容充电刹时能够或许把电容当作短路，以是刹时电流会比拟大。挑选/设想MOS管驱动时第一要注重的是可供给刹时短路电流的巨细。

MOS管驱动电路第二注重的是，遍及用于高端驱动的NMOS，导通时须若是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压（VCC）不异，以是这时辰辰候栅极电压要比VCC大4V或10V。若是在统一个体系里，要获得比VCC大的电压，就要特地的升压电路了。良多马达驱动器都集成了电荷泵，要注重的是应当挑选适合的外接电容，以获得充足的短路电流去驱动MOS管。

上边说的4V或10V是经常利用的MOS管的导通电压，设想时固然须要有必然的余量。并且电压越高，导通速率越快，导通电阻也越小。此刻也有导通电压更小的MOS管用在差别的范畴里，但在12V汽车电子体系里，普通4V导通就够用了。MOS管的驱动电路及其丧失，能够或许参考Microchip公司的AN799 Matching MOSFET Drivers to MOSFETS。报告得很具体，以是不筹算多写了。

MOS管利用电路

MOS管最明显的特征是开关特征好，以是被普遍利用在须要电子开关的电路中，罕见的如开关电源和马达驱动，也有照明调光。

二、此刻的MOS驱动，有几个出格的利用

1、高压利用

当利用5V电源，这时辰辰候辰若是利用传统的图腾柱布局，因为三极管的be有0.7V摆布的压降，致使现实终究加在gate上的电压只要4.3V。这时辰辰候辰，咱们选用标称gate电压4.5V的MOS管就存在必然的危险。一样的题目也产生在利用3V或其余高压电源的场所。

2、宽电压利用

输入电压并不是一个牢固值，它会跟着时辰或其余身分而变化。这个变化致使PWM电路供给给MOS管的驱动电压是不不变的。

为了让MOS管在高gate电压下宁静，良多MOS管内置了稳压管强行限定gate电压的幅值。在这类环境下，当供给的驱动电压跨越稳压管的电压，就会引发较大的静态功耗。

同时，若是简略的用电阻分压的道理下降gate电压，就会呈现输入电压比拟高的时辰，MOS管任务杰出，而输入电压下降的时辰gate电压缺乏，引发导通不够完全，从而增添功耗。

3、双电压利用

在一些节制电路中，逻辑局部利用典范的5V或3.3V数字电压，而功率局部利用12V乃至更高的电压。两个电压接纳共地体例毗连。MOS管驱动电路

这就提出一个请求，须要利用一个电路，让高压侧能够或许有用的节制高压侧的MOS管，同时高压侧的MOS管也一样会晤对1和2中提到的题目。

在这三种环境下，图腾柱布局没法知足输入请求，而良多现成的MOS驱动IC，仿佛也不包罗gate电压限定的布局。

单片机驱动mos管电路图

单片机驱动mos管电路首要按照MOS管要驱动甚么工具，要只是一个继电器之类的小负载的话间接用51的引脚驱动便能够或许，要注重电感类负载要加掩护二极管和接收缓冲，最好用N沟道的MOS。

若是驱动的工具（功率）很大，（大电流、大电压的场所），最好要做电气断绝、过流超压掩护、温度掩护等~~ 此时既要断绝传递节制旌旗灯号（比方PWM旌旗灯号），也要给驱动级（MOS管的鞭策电路）传递电能。经常利用的旌旗灯号传递有PC923 PC929 6N137 TL521等至于电能的传递能够或许用DC-DC模块。若是是做产物的话倡议本身搞一个倡议的DC-DC，如许能够或许下降本钱。而后MOS管有一种简略的驱动体例:2SC1815+2SA1015，NPN与PNP一个用于MOS开启驱动，一个用于MOS疾速关断。