PMOS電路圖原理分析

PMOS 電路

開(kāi)啟PMOS，柵極電壓必須被拉< V B A T T 4.5V ，應(yīng)該低于V L O A D

因而比較器的反相輸入端連接到 V B A T T

當(dāng)電流正向時(shí)，輸出低電平，此時(shí) V B A T T 端較高。

通過(guò)D3, D4, R4，實(shí)現(xiàn)“浮地”拓?fù)?，可鉗位比較器的供電電壓，使其輸出不會(huì)超過(guò)MOS 管的最大柵源電壓V G S ( m a x ) 。

當(dāng)電源反接或者電壓跌落，D4 可阻止C1 放電，于是允許比較器繼續(xù)工作一段時(shí)間，D4 能防止比較器，因電源反接被燒;

負(fù)載電壓 > 運(yùn)放最大輸入電壓

如，5V 運(yùn)放控制20V 電源，抬高運(yùn)放的接地電壓，使輸入電壓位于極限范圍內(nèi)。

給運(yùn)放電源降壓不可行，共模輸入電壓會(huì)大幅超過(guò)運(yùn)放的電源電壓，芯片損壞。

電源端電壓可能 > 負(fù)載電壓，或可能< 被拉起來(lái)的運(yùn)放地電壓，因此反相端的鉗位二極管D2 不可去掉。

在電流正常的正向流動(dòng)時(shí)，比較器的靜態(tài)電流經(jīng)過(guò)D4 和R3 流動(dòng)，D3 在過(guò)電壓時(shí)提供鉗位。

R4 的取值兼顧了兩個(gè)方面

1.要在正常狀態(tài)最小化R4 上的壓降，而在輸入過(guò)電壓時(shí)，又要能承受足夠的耗散功率。

2.當(dāng)進(jìn)入過(guò)電壓狀態(tài)時(shí)，R4 上看到的電壓是電池電壓減去齊納二極管D3 上的穩(wěn)壓值。比較器的供電電壓是由D3 鉗位的，所以電池電壓的最大值取決于R4 上的耗散功率和MOS 管的最大漏源電壓V D S ( m a x )。

假設(shè)最大輸入電壓是24V，R4 上的耗散功率可由下式計(jì)算：

其中，

V R 4 ( M A X ) R4 上的最大電壓;

P R 4 ( M A X ) 是R4 的最大耗散功率;

如，使用最低兩倍的安全系數(shù)，R4 至少應(yīng)該使用 ?W的額定規(guī)格。

R2作用：限制柵極瞬態(tài)峰值充電電流，必須使用低值電阻以滿足驅(qū)動(dòng)MOS 管柵極電容的需要。

R3 作用：柵極下拉電阻(把柵極上拉到源極)，用于在比較器不工作，輸出高阻抗時(shí)保證MOS 管關(guān)斷。

V B A T T 如果低于比較器懸空的低電壓，比如電池反接時(shí)，R1 和D2 鉗位比較器的輸入端。

額外好處

當(dāng)電池反接時(shí)，D2 和R1 把懸空的地電壓拉低到此時(shí)的負(fù)極電壓，為比較器提供電源回路，此時(shí)VCC 供電由C1 提供。

輸出鉗位二極管D5作用： 在無(wú)負(fù)載或輕載的場(chǎng)合“固定”輸出。

當(dāng)負(fù)載電流小于反向電流閾值時(shí)，比較器可能會(huì)因?yàn)檩斎胧д{(diào)電壓而開(kāi)啟MOS 管，這個(gè)二極管提供足夠的反向泄露用來(lái)將MOS 管關(guān)閉。

如果有必要給比較器電路設(shè)置關(guān)閉功能，可以將一個(gè)三極管或者M(jìn)OS 管放在R4 的接地端和地之間。

當(dāng)比較器被關(guān)閉時(shí)，MOS 管(Q1)處于體二極管狀態(tài)。

審核編輯：湯梓紅