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PMOS管背靠背用法详解

工程师 来源:汽车电子硬件设计 作者:汽车电子硬件设计 2020-10-16 14:15 次阅读

这篇文章来自于微信群的一次交流,主角就是下面的这个电路。

2个PMOS并联

电路描述: Q3是三极管,Q1和Q2是PMOS管,左右两边的+12V是输入,VIN是输出,用来给模块供电,PHONE_POWER是控制信号

电路逻辑: PHONE_POWER 输出高电平时,Q3导通,Q1和Q2导通,VIN=+12V; PHONE_POWER输出低电平时,Q3截止,Q和Q2截止,VIN=0V;

所以看起来这个电路很简单, 问:为什么用两个PMOS,Q1和Q2,用一个PMOS是不是也可以?

懂得人一看就知道了,Q1和Q2导通时,左右两边12V并联增加电流,为的是提高VIN的带载能力,或者换个说法是:VIN负载电流比较大,用两个PMOS管分流。

举个例子: 如果VIN负载最大电流为1A,用一个PMOS管,电流都会加在这个MOS管的DS上,选型时PMOS的IDS电流至少得1A以上; 如果用两个PMOS,每个PMOS管的IDS电流是不是在0.5A以上即可。

所以这么设计的目的是为了节省成本 ,可能1个IDS=1A电流的管子比2个IDS=0.5A的管子贵。

问题来了,流过Q1和Q2的电流都是0.5A吗?

如果流过Q1的电流是0.6A,流过Q2的电流是0.4A,那Q1过流发热不就烧坏了?可能有人说了Q1烧坏了,还有Q2,难道Q2不会再烧坏吗?答案是Q2肯定会坏。

那有人说了,Q1和Q2用同样型号的PMOS管不就行了,这样两个管子的Rdson(导通内阻)一样,流过的电流肯定也一样。

但是实际上,因为制造工艺的影响,同一型号同一批次的两个管子,Rdson和其他参数不可能做到完全一样。

看到这里你可能觉得很有道理,就算用一样的型号,流过两个MOS管的电流也不一样!那是不是这个电路就无法使用了?

上述电路可以使用,使用时需要注意的点:

第1:Q1和Q2最好用同一型号,且IDS需要留有一定的余量,负载电流如果最大1A,两个PMOS的IDS可以选择0.6~0.7A左右,这样就有200mA~400mA的余量。

第2:这一点非常重要,这也是我没有想到的,被一位大佬一语点醒,这个电路可以实现「均流」,什么叫均流,也就是流过Q1和Q2的电流肯定是一样的。

流过Q1和Q2的电流大小取决于Rdson参数。

第1点已经说了,Q1和Q2使用同一型号的管子,可能因为制造工艺影响,假设Q1的Rdson比Q2的Rdson小,那么流过Q1的电流会比流过Q2的电流大。

但是有一点我们需要注意 ,MOS管的导通内阻和温度是呈正系数关系,也就是说随着温度的升高,内阻会变大,因为流过Q1的电流比Q2大,所以Q1的温升肯定比Q2高,这时候Q1的内阻会变大,内阻变大带来的效果是流过Q1的电流又会变小,这不是个完整的负反馈吗,完美的实现了均流。

2个PMOS串联

如果说上面的是两个MOS管并联,下面这个图是两个MOS管串联,VIN是输入,VOUT是输出。

电路逻辑: PHONE_POWER输出高电平时,Q3导通,Q1和Q2导通,VIN=VOUT; PHONE_POWER输出低电平时,Q3截止,Q和Q2截止,VIN=0V;

电路作用: 针对上面后一点,在2个MOS管关闭的情况下,如果调试需要外接VOUT, 可以防止VOUT的电串到VIN上面 ,利用的是Q1体二极管反向截止特性(左正右负)。

如果没有Q1,那么VOUT直接从Q2的体二极管(左负右正)串电到VIN上面。

小结一下

两个电路都是常用的电路,第一个电路刚开始在理解上会有一点偏差,理解的没有那么透彻,通过大佬的点拨,瞬间懂了,可能这就是技术交流的魅力所在。

2个人分享思想,就有两份思想,一群人分享思想,就有多个思想,博采众长,才能提高自己。

今天的文章内容到这里就结束了,希望对你有帮助,我们下一期见。

责任编辑:haq

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