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PMOS的高边驱动设计(1)

时间:2024-11-09 16:10来源:c2c 汽车电子工程知识体系 作者:ictest8_edit 点击:

 

使用具有阻性负载的PMOS的高边驱动设计

使用PMOS的高边驱动设计是驱动高边负载的一种简单方法。高边驱动是一个术语,因为一旦开关打开,它就会将负载连接到电路电源以完成电流路径。负载不仅限于阻性负载,它也可以是继电器和灯等感性负载。在本文中,我们将重点介绍电阻负载。

使用PMOS进行高边驱动设计的电路原理图

下面的图1是我们想要设计的高边驱动的电路原理图。Rlimit并非一直是必需的。在开关电源中使用功率MOSFET时,这是必须的。功率MOSFET具有高输入电容。在启动过程中,该电容充当短路,因此初始峰值电流很大,可能会损坏驱动MOSFET栅极的元件。在开关电源中将这个Rlimit添加到功率MOSFET的另一个原因是为了最小化dv/dt。过高的dv/dt会损坏MOSFET,尤其是在较高温度下运行时。在小信号MOSFET中,这不是必需的。
 
 
图1:

在开关电源中使用功率MOSFET时,可以根据MOSFET供应商的建议设置Rlimit的值。这通常小于100Ω。

R1是必须包含的。这将确保在输入电压被移除或保持浮动时MOSFET将保持关闭状态。R1可以设置为10kΩ或更高。

对于PMOS,栅极电压必须小于源电压。该差值必须高于MOSFET的栅极阈值电压。

在上述电路中,如果满足以下条件,Vin可以来自微控制器或数字信号控制器/处理器:

a.)小信号MOSFET

如果MOSFET只是一个小信号,则输入电容不是问题,并且不会因大浪涌电流而损坏微控制器或数字IC的危险。

b.)电路Vdd仅在微控制器或数字ic的Vcc水平范围内

当Vdd水平高于微控制器或数字ic的Vcc水平,通常为5V时,MOSFET不能由微控制器或数字ic驱动。其原因是你不能关闭MOSFET。为了关闭一个PMOS,栅极必须等于或高于源。假设上述电路中的Vdd电平为12V,Vin来自于引脚电压为5V的微控制器,则没有办法关闭MOSFET。栅极始终低于源极(12V-5V)。
 
 
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