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?
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 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。