本文簡介
主要內容
MOS管電源開關電路
集成型功率開關
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正文
一、
應用場景與基本原理
?應用場景?
????????如下圖，在一些場景中，可能需要臨時斷開某部分電路的電源，此時就需要用到功率開關，市面上有集成的功率開關，這里先介紹分立器件搭建的MOS管電源開關。????????
????????基本原理如下圖，Q１為NPN三極管、Q２為PMOS管，MCU通過高低電平控制三極管Q1的導通與關斷，當Q1關斷時，沒有電流流過電阻R，因此A點電壓等于VIN，即Q2的柵極電壓VG等于VIN，同時由于Q2的源極電壓VS等于VIN，因此Q２的G、S兩端電壓等于０，Q２關斷，此時VOUT輸出關斷。
????????當三極管Q1導通時，A點電壓約為0，同理Q2的G、S間電壓為0-VIN=-VIN，當-VIN滿足PMOS管Q2的導通門限電壓時，Q2導通，即VOUT輸出導通。
二、
設計細節(jié)
?開關管Q1?
????????開關管Q1可以按需選擇NMOS管或者NPN三極管，根據(jù)價格因素以及MCU的IO電壓來選擇，MOS管的開啟電壓要大于三極管的開啟電壓。
????????限流電阻R２的選取要根據(jù)MCU的IO電壓、最大輸出電流以及開關管Q１的類型來選擇，MOS的限流電阻可以在幾十Ω級別，三極管的限流電阻要大一些根據(jù)MCU的IO電壓、最大輸出電流來計算，一般在ｋΩ級別。
? 上下拉電阻R３
??????? R３是上下拉電阻，根據(jù)VOUT默認狀態(tài)來選擇是上拉還是下拉，在上電時，MCU還沒準備好，此時需要電阻R３給出一個固定的電平，如下圖，按照上面的分析，如果需要默認VOUT上電，那么R３需要上拉；相反則下拉。
????????上拉的電壓VCC應該是MCU的IO供電電壓。
?GS并聯(lián)電容C?
????????在功率PMOS的G、S之間并聯(lián)一個電容C，并聯(lián)后當需要開啟PMOS時，會先給電容C充電，此時PMOS的VGS電壓從0開始上升，這樣就會使PMOS先經過可變電阻去再到飽和區(qū)，這樣可以防止開通瞬間后級電路中電容等因素導致的PMOS管的大電流沖擊。至于容值，可以根據(jù)實測結果調整。
????????參考文章如下二維碼：
?G、S間電阻R1?
????? ? R1的阻值選擇較為簡單，選取幾十上百KΩ的電阻能顯著減小Q1導通時系統(tǒng)的功耗。但是由于R1給MOS的GS電容提供了放電回路，因此如果R1過大，也會導致MOS關斷速度變慢。
三、
思考（其實是我不懂）
?為何功率管不能是NMOS？?
??????? NMOS比PMOS便宜，換用NMOS是否可行？如何設計？
? 功率MOS的限流
????????功率MOS的柵極G，是否需要限流，如果需要如何限流？如果采用以下方式，電阻R4阻值如何選取？
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