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  • 開(kāi)關(guān)電源為什么幾乎都選擇增強(qiáng)型NMOS來(lái)作為開(kāi)關(guān)
    • 發(fā)布時(shí)間:2024-12-21 19:04:25
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    開(kāi)關(guān)電源為什么幾乎都選擇增強(qiáng)型NMOS來(lái)作為開(kāi)關(guān)
    在實(shí)際應(yīng)用中,開(kāi)關(guān)電源或者控制電路設(shè)計(jì)中,幾乎使用的是使用增強(qiáng)型的N-MOSFET來(lái)作為開(kāi)關(guān),這是為什么呢?
    - 為什么開(kāi)關(guān)管選擇MOSFET而并非三極管
    - 為什么幾乎選擇增強(qiáng)型MOSFET,耗盡型不可以嗎?
    開(kāi)關(guān)電源增強(qiáng)型NMOS開(kāi)關(guān)
    NMOS示意圖
    首先,第一個(gè)問(wèn)題VBsemi在往期的開(kāi)關(guān)應(yīng)用中,提及過(guò)不少原因和電路分析,但在這里還是簡(jiǎn)單講解下。(已經(jīng)了解的可以跳轉(zhuǎn)第二點(diǎn))
    1. 為什么開(kāi)關(guān)管選擇MOSFET而并非三極管?
    MOSFET相對(duì)于三極管具備的優(yōu)勢(shì)有如下幾點(diǎn):
    - MOSFET具備較低的導(dǎo)通電阻和高開(kāi)關(guān)速度;
    - 兩者的輸入阻抗不同,三極管通過(guò)基極電流控制達(dá)到輸出電流的目的,由于基極存在一定的電流,其輸入電阻較低;而MOSFET的輸出電流取決于柵源極的電壓柵極不取電流,因此其輸入電阻較高;
    - 等效阻值不同,MOSFET相比三極管在飽和狀態(tài)下的等效阻值較小,一般只有幾十毫歐,幾毫歐,其效率較高。
    三極管的主要應(yīng)用場(chǎng)景是低噪聲放大電路。
    2. 為什么幾乎選擇增強(qiáng)型MOSFET,耗盡型不可以嗎?
    在開(kāi)關(guān)電源中MOSFET的主要功能,就是一個(gè)“開(kāi)關(guān)”。
    它利用開(kāi)關(guān)、電容、電感、二極管組成不同的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò),然后實(shí)現(xiàn)各種開(kāi)關(guān)形態(tài),實(shí)現(xiàn)我們所期望的升壓、降壓、升降壓等電路。
    開(kāi)關(guān)電源增強(qiáng)型NMOS開(kāi)關(guān)
    我們一般在使用單片機(jī)或者控制器來(lái)進(jìn)行控制MOSFET,是因?yàn)閱纹瑱C(jī)、FPGA或其它芯片的輸出管腳基本是正電壓。數(shù)字電路都是單電源進(jìn)行工作,也就是說(shuō),供電的范圍在0~VCC,即:整個(gè)電路板是大于0V的信號(hào)。
    但是耗盡型MOSFET基本是負(fù)壓~0V控制的,當(dāng)電流沒(méi)有負(fù)電源的需求時(shí),如果為了更好地控制MOSFET,提供了一個(gè)負(fù)電壓電源,那么電路的設(shè)計(jì)就會(huì)非常不方便。因此在選型時(shí),P-MOSFET很少被采用。
    那么,為什么選擇N-MOSFET而不是P-MOSFET?
    其實(shí)這個(gè)問(wèn)題在往期《為什么PMOS的應(yīng)用比NMOS少那么多》已經(jīng)提及過(guò)了。
    這源于NMOS的優(yōu)勢(shì):
    1. 具備較低的導(dǎo)通電阻,能應(yīng)用于較高效的開(kāi)關(guān)電源;
    2. 具有高電流承受能力,適用于高功率開(kāi)關(guān)電源;
    3. 在電源系統(tǒng)中使用的是正電壓,因此更適合與這些電路兼容;
    4. NMOS在集成電路的使用兼容性較高,應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛,具有更高的集成度和可靠性。
    此外要注意的是,PMOS在部分開(kāi)關(guān)電路中也有適用的情況,特定的應(yīng)用情況對(duì)PMOS有著更好的匹配,具體問(wèn)題還需具體分析。
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