?【負(fù)載開(kāi)關(guān)】PMOS開(kāi)關(guān)電路圖分享-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2022-06-16
負(fù)載開(kāi)關(guān)電路日常應(yīng)用比較廣泛，主要用來(lái)控制后級(jí)負(fù)載的電源開(kāi)關(guān)。此功能可以直接用IC也可以用分立器件搭建，分立器件主要用PMOS加三極管實(shí)現(xiàn)。
如下圖所示R5模擬后級(jí)負(fù)載，Q1為開(kāi)關(guān)，當(dāng)R3端口的激勵(lì)源為高電平時(shí)，Q2飽和導(dǎo)通，MOS管Q1的VGS<VGSth導(dǎo)通，R5負(fù)載上電，關(guān)斷時(shí)負(fù)載下電。
電路中R3為三極管Q2的限流電阻，R4為偏置電阻，R1R2為Q1的柵極分壓電阻，C1C2為輸出濾波電容。
當(dāng)Q1導(dǎo)通上電瞬間電容兩端電壓不能突變會(huì)出現(xiàn)很高的沖擊電流。此電流很可能會(huì)損壞MOS管或者觸發(fā)前級(jí)電源的過(guò)流保護(hù)，所以此沖擊電流并不是我們想要的。接下來(lái)給R3端口加單脈沖激勵(lì)源，觀察Q1(D)處的沖擊電流。
通過(guò)仿真觀察電流記錄數(shù)據(jù)圖表發(fā)現(xiàn)Q1(D)處的電流峰值為約20A，穩(wěn)態(tài)電流為1A。峰值較大給電路造成很大壓力，接下來(lái)我們要想辦法將此沖擊電流降下來(lái)，保障電路的安全。
MOS的可以等效成下圖右側(cè)的電路模型，
輸入電容Ciss=Cgs+Cgd，
輸出電容Coss=Cgd+Cds，
反向傳輸電容Crss=Cgd，也叫米勒電容。
從MOS的啟動(dòng)波形可以看出MOS管開(kāi)啟過(guò)程主要受Cgs和Cgd共同影響。如果延長(zhǎng)開(kāi)啟過(guò)程主要是延長(zhǎng)t1—t2階段和t2—t3階段，在負(fù)載確定的情況下主要是增大Cgs和Cgd等效電容來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在原有電路中加入C3和C4 100nF電容
仿真得出啟動(dòng)時(shí)電流波形為，其中紅線為Q1的Vgs波形綠線為C4(1)測(cè)到的啟動(dòng)電流波形。
明顯對(duì)比之前不加C3、C4電容時(shí)啟動(dòng)沖擊電流波形峰值下降，開(kāi)通時(shí)間變長(zhǎng)，并且尖峰后移。
調(diào)整C3和C4的值為1000nf時(shí)，效果更加明顯。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)得出增加MOS的Cgs和Cgd可實(shí)現(xiàn)開(kāi)通緩啟動(dòng)功能，保護(hù)MOS不受到?jīng)_擊損壞。
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