PMOS功率管开关电路设计

PMOS开关管电路设计指

南

2013/7/18

本文档的目的 1）能够根据本指南进行PMOS管开关电路设计

PMOS开关管电路设计指南V1.0

更新说明

序号 1 无 2

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修改项 首版 修改理由 修改人 修改日期 2013/7/18 PMOS开关管电路设计指南V1.0

目录

一、 二、

NMOS管等效电路 .................................................................................................... 4 公司固定传感器控制盒PMOS开关电路分析 ....................................................... 4

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PMOS开关管电路设计指南V1.0

PMOS开关管电路设计指南

一、 NMOS管等效电路

A） B）

图2 NMOS管等效模型

1、 驱动G极时，因为输入电容Ciss（Cgd+Cgs）的存在，要求电压变化快，i=Cdu/dt，当G极电流大时，du/dt也大，增大开关速度。

2、 根据B图，功率MOS管内部存在等效三极管，当S接地，刚上电时，三极管会导通，且电流有可能过大，所以，最好D极有缓启动电路保护。

3、 根据A图，反向寄生二极管有可能被正向或反向击穿。反向击穿有可能因为D极部分，当电源开启时会有冲击电流，因为线上电感原因，U = Ldi/dt，导致U过大。正向击穿，可能因为S极在关电时，因为线上电感原因，造成U过大；或者线上串入能量较大干扰电压，导致寄生二极管正向通道电流过大，烧毁寄生二极管，从而造成MOS管失效。

二、 控制盒PMOS开关电路分析

1、小电流切换电路

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PMOS开关管电路设计指南V1.0

A) B)

图3 5V激光器驱动电路和24V LED灯驱动电路

1、电路A：

1）三极管集电极电阻过大，导致开关速度不高；考虑是激光器驱动电路，正好使用这个缓启动功能。

2）MOS管损坏过，现象是能够正常开启MOS管，但不能完全关断MOS管，怀疑是MOS管寄生二极管损坏导致。 解决办法， a）更换Vds较大的MOS管（IRLML5203，Vds最大30V，而6401的Vds最大12V）b）电源处增加缓启动 c）D端增加5V TVS

d）在输出端口增加电阻等措施

e）去掉输出π型滤波电路上的并接反向二极管，如有可能，在输出放置防反接二极管。 2、电路B

1）24V驱动电路，导通时Vgs过大，影响PMOS管寿命 解决办法：修改R13为10K，R11为20K，Vgs最大为-8V

2）电源上电有可能Vgs过大，在G、S极增加一个8V稳压二极管保护 3）IRF9393的最大Vds约55V，更改为IRF6217，最大Vds变为150V 4）在D极增加24V TVS

5）在输出端口增加电阻等措施

6）去掉输出π型滤波电路上的并接反向二极管，如有可能，在输出放置防反接二极管。

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