原创 MOS管开关电路实际应用(一)

2022-5-21 00:20 1003 4 4 分类: 消费电子 文集: 硬件电路基础

MOS管开关电路实际应用()

场景描述:一个小系统,要外挂一个功能模块(后面描述简称模块),这功能模块的供电方式是由MOS开关管电路来控制的,控制信号为小系统主控发出。已知小系统的正常供电电压最低为4.5V,极限低电为4.0V,若供电电压低于4.0V,则电源管理芯片则会断电自锁(由UVLO控制),所以电源供电电压瞬间不能低于4.0V,否则系统不开机。

下图MOS开关电路是用来控制功能模块的电源,各参数是初始设置。

下面给系统上电,发现系统开不了机,为了查明原因,用示波器测得输入输出电压波形为

从第一张图看,系统上电后,功能模块电源开通下又立马掉电了,第二张图是将开关电路输出电压放大来看时的情况,模块电源开通的瞬间把输入电源的电压拉低了,且低于了4.0V,所以系统开不了机。

这里可能的原因是模块功耗较大,将电源电压拉下来了,又可能是开关电路本身的原因。

下面开始来做实验,这里的实验以实际测量为主,不做基本理论和公式化分析。

 

1. 将输入输出直接短路,去掉开关电路,测得电源电压没有被瞬间拉到4.0V以下,所以系统可以正常工作。这里说明,电源的供电还是满足系统工作要求的。另一方面也说明还是开关电路存在某些问题。

那存在什么问题呢?这里应该是开关线路开启太快,瞬间完全开启,导致功率瞬间上来将输入电压拉低。那怎么样将开关电路慢慢开启呢?下面继续来做实验。

2. MOS管开关线路各参数设置一(对各电阻电容的参数重新配置),如图

用示波器测得输入输出电压波形为

从波形上看这种参数设置是可以让系统正常工作的,实际上也确实如此。

 

3. MOS管开关线路各参数设置二,如图

用示波器测得输入输出电压波形为

从波形来看,这种设置不能让系统正常工作。

 

4. MOS管开关线路各参数设置三,如圖

用示波器测得输入输出电压波形为

这里的设置也是不能让系统开机。

 

5. MOS管开关线路各参数设置四,如图

用示波器测得输入输出电压波形为

实际测得一样不能让系统正常开机。

 

6. MOS管开关线路各参数设置五,如图

用示波器测得输入输出电压波形为

这里实际测得也是不能让系统开机。

 

7. MOS管开关线路各参数设置六,如图

用示波器测得输入输出电压波形为

栅源极间的电容改用电解电容也是不能让系统正常开机。

 

8. MOS管开关线路各参数设置七,如图

用示波器测得输入输出电压波形为

4.85V输入时的输出波形:

4.73V輸入時的情況

从波形上看,输出电压得到了缓慢上升而没有直接升到最高,这里的设置是可以满足系统正常开机的。

9. MOS管开关线路各参数设置八,如图

用示波器测得输入输出电压波形为

当电源供电为4.84V时系统开不了机.  4.9V可以, 当低于4.9V时系统就开不了机了。

 

总结:通过上述的实验,可以知道MOS开关电路的有关参数设置不对时会引起系统方面的问题,要按实际使用情况来调整,有时候一些电路不是拿来就能用的,各参数间要配合好才能达到我们所想要的结果。控制信号的RC调整可以使得开关缓慢开启,避免了瞬间开通导致大功率影响的情况,MOS管栅源极间的电容参数的调整可以使得开关导通瞬间上的功率对输入电压的影响得到减缓。

有不当之处还请各位读者指正,谢谢!

END

作者: wuliangu, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-273278.html

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