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        【開關MOSFET】輸出電流的控制和感測基礎-KIA MOS管

        信息來源:本站 日期:2022-04-28 

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        【開關MOSFET】輸出電流的控制和感測基礎-KIA MOS管


        輸出電流控制技術隨半導體開關的進步而發展。對大多數負載管理電路來說,MOSFET晶體管正在迅速取代繼電器成為所選擇的開關技術。


        有兩種方法可將MOSFET晶體管插入到電路中:

        1、作為高側P溝道開關

        2、作為低側N溝道開關


        對兩種MOSFET晶體管類型做一個快速回顧,我們可以記起來,P溝道MOSFET是通過將柵極電壓拉到比源極電壓更低來進行柵控的;而N溝道MOSFET的柵極是由比源極更高的電壓來導通的。


        另外,其電流方向是相反的。這兩個因素決定了與饋入負載的電壓和電流相關的開關方向。


        MOSFET 負載開關

        圖1:N溝道和P溝道MOSFET。


        圖2顯示了P溝道MOSFET作為負載開關時的優勢:P溝道控制電流流入地面,而N溝道控制電流流出地面(通常稱為“返回”)。


        MOSFET 負載開關

        圖2:P溝道器件作為負載開關時具有優勢。


        在這兩種情況下,柵極電壓都必須超過器件的閾值電壓,才能將器件作為歐姆區(ohmic region)中的開關完全開啟。請注意,這里的討論集中在增強型P溝道和N溝道MOSFET。不同類型的JFET具有不同的柵控要求。


        MOSFET 負載開關

        圖3:著眼于增強型MOSFET。


        從器件操作回到負載管理電路,圖4所示是將高壓側p-FET用作開關元件,它還用了一個N溝道efuse產品。


        MOSFET 負載開關

        圖4:高壓側p-FET作為開關元件。


        圖5所示是低側(返回側)n-FET作為開關元件,使用了N溝道efuse產品。


        雖然N溝道MOSFET比P溝道MOSFET約小三分之一,因此成本也更低,但由于P溝道MOSFET能保持合適的接地參考(參考圖5中N溝道n-FET開關位置,對地參考“隔斷”),所以使用P溝道MOSFET進行負載管理更好。


        MOSFET 負載開關

        圖5:低側(返回側)n-FET作為開關元件。


        efuse是一個重要的進步,因為它允許在極性反接、輸出短路或過電流情況下開啟電路。以類似的方式,也可以監測和控制流過開關的電流。事實上,如果柵控不正確,會發生開關振蕩。


        盡管半導體不會像繼電器那樣表現出開關反彈,但仍有可能出現不需要的振鈴。


        高側電流感測可以通過模擬電路進行控制,同時高側電流的數字控制也在向更高水平推進。




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