MOS管如何做开关电路使用?

1、mos管如何做开关电路使用?
2、mos管做开关电路时为什么要加上下拉电阻?
3、为什么不直接用gpio控制而要用三极管来控制mos通断?
第一个问题,mos管作开关电路有三种情况,分别是控制低电平导通,控制高电平导通和控制负电平导通。
控制低电平导通用nmos;
控制高电平导通用pmos;
控制负电平导通用nmos;
第二个问题:上下拉电阻必须接,主要目的有三个:
1)上电时给mos管的g极一个确定的电平,防止上电时gpio为高阻时,mos的g极电平不确定受到干扰;
2)断电时,如果mos是导通状态,gs间的寄生电容没有放电路径,上下拉电阻可以给cgs一个放电路径;
3)防止静电击穿;
第三个问题:
单片机的gpio口是可以直接驱动三极管,对于很多mos管却不能直接驱动,需要通过三极管或者光耦来转化一下,因为单片机的常用工作电压一般为5v或者3.3v,不会超过5v,对于功率较大的mos管,导通电压可能超过5v,这就无法满足导通条件,必须要用三极管来转换,如下图所示:
上图中,单片机输出高电平时,三极管导通,集电极是低电平那么mos管截止;当单片机输出低电平时,三极管截止集电极是高电平,mos管导通。还可以在三极管的g和s极之间加一个稳压管。
下面以一个雷电触发电路为例子:
这个电路可以实现正极性触发,当sw_postive有正极性来时,q8导通,从而pmos管q7的1脚vg电平为低,vgs<0,q7导通,输出高电平,导致q9导通,q9继续实现q7保持导通状态,使得poweron_p持续高电平。简单来说,sw_postive即使有个很短的正脉冲信号,就输出poweron_p持续高电平,从而开启整个电源,给mcu供电。q10的作用是当mcu正常启动后,要关闭电源,只需给poweroff_p提供个高电平就可以,使得q10导通,打破这个自锁状态,就可以关机了。
但实验发现,这个电路很容易误触发,很灵敏,这里的主要原因就是q9的栅极是没接下拉电阻导致的,如果关机后,q9的栅极,也就是1脚,虽然接了gpio和q10的漏级,但关机的时候,这两个脚相当于是悬空的,所以q9.1很容收到外界的电平的干扰,且很容被静电击穿。所以,修改方法是q9就像q10一样,1脚接一个10k的下拉电阻即可。


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