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求負(fù)載開(kāi)關(guān)基本電路？？

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2018-08-13

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功率MOSFET是一種具有良好開(kāi)關(guān)特性的器件：導(dǎo)通時(shí)其導(dǎo)通電阻RDS(ON)很??；在關(guān)斷時(shí)其漏電流IDSS很小。另外，它的耐壓范圍很寬，從幾十V到幾百V，漏極電源范圍寬，從幾A到幾十A，所以非常適合作負(fù)載開(kāi)關(guān)。N溝道MOSFET可以組成最簡(jiǎn)單的負(fù)載開(kāi)關(guān)，如圖1所示。負(fù)載接在電源與漏極之間（負(fù)載可以是直流電動(dòng)機(jī)、散熱風(fēng)扇、大功率LED、白熾燈泡或螺管線(xiàn)圈等）。在其柵極上加一個(gè)邏輯高電平，則N-MOSFET導(dǎo)通，負(fù)載得電；在其柵極加一個(gè)邏輯低電平，則N-MOSFET關(guān)斷，負(fù)載失電。用MOSFET組成的負(fù)載開(kāi)關(guān)從可以看出，負(fù)載開(kāi)關(guān)接是在電源與負(fù)載之間，用邏輯電平來(lái)控制通、斷，使負(fù)載得電或失電的功率器件。由于開(kāi)關(guān)在負(fù)載的下邊，一般稱(chēng)為低端負(fù)載開(kāi)關(guān)。如果負(fù)載是一個(gè)要求接地的電路（如功率放大電路、發(fā)射電路或接收電路等），則低端負(fù)載開(kāi)關(guān)不能用，要采用高端負(fù)載開(kāi)關(guān)。高端負(fù)載開(kāi)關(guān)主要由P溝道MOSFET組成，如圖2所示。圖2(a)是由一個(gè)P-MOSFET與一個(gè)反相器組成的，圖2(b)是由一個(gè)P-MOSFET與一個(gè)N-MOSFET組成的。開(kāi)關(guān)在負(fù)載的上面，稱(chēng)高端負(fù)載開(kāi)關(guān)。高端負(fù)載開(kāi)關(guān)(a)來(lái)說(shuō)明其工作原理。在反相器輸入端輸入邏輯高電平時(shí)，其輸出端為低電平，反相器的輸出端與P-MOSFET的柵極連接，則使-VGS≈VIN，P-MOSFET導(dǎo)通，負(fù)載得電；若反相器輸入端輸入邏輯低電平，反相器輸出高電平，則使其-VGS≈0V，P-MOSFET關(guān)斷，負(fù)載失電。一般在輸入端往往接一下拉電阻，其目的是使負(fù)載開(kāi)關(guān)在無(wú)控制信號(hào)輸入時(shí)處于可靠的關(guān)斷狀態(tài)。(b)的工作原理與圖2(a)相同，讀者可自行分析。負(fù)載開(kāi)關(guān)接負(fù)載電路如果在負(fù)載開(kāi)關(guān)與負(fù)載之間接了一個(gè)大容量電容，如圖3所示。當(dāng)這電容的等效串聯(lián)電阻非常小時(shí)，在負(fù)載開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的瞬間，有較大的瞬態(tài)電流（沖擊電流，如圖3右圖所示）流過(guò)開(kāi)關(guān)管。為減小沖擊電流，在負(fù)載開(kāi)關(guān)中增加了C1及R2，如圖4所示。當(dāng)負(fù)載開(kāi)關(guān)在導(dǎo)通后的瞬間，輸入電壓經(jīng)P管后加在C1及R2上（Q1的導(dǎo)通電阻略而不計(jì)），其電壓主要降在R2上，減小了-VGS，減小ID電流，即減小沖擊電流。C1≤1000pF，R1=10～47kΩ，R2=1～4.7kΩ。負(fù)載開(kāi)關(guān)基本電路負(fù)載開(kāi)關(guān)的基本電路。由于電路十分簡(jiǎn)單，可以由分立元件組成，但目前有現(xiàn)成的集成電路，使應(yīng)用更方便，占PCB面積也更小。負(fù)載開(kāi)關(guān)的發(fā)展從負(fù)載開(kāi)關(guān)基本電路來(lái)看，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是缺少過(guò): 回答者：網(wǎng)友

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