PMOS开关电路

Posted 2020-12-14 mr-wangblogs

本次项目上需要实现的功能是利用AO3401 PMOS设计一个开关电路，实现一款设备的开关控制。被控设备12V供电，供电电流小于3A即可。且为了提高响应速度，使流过该设备的电流尽可能的大。该设备内阻大约为6ohm。

AO3401产品参数

VDS	-30V
ID	-4.2A(VGS=-10V)
RDS(ON)	<60mohm(VGS=-10V) <65mohm(VGS=-4.5V) <120mohm(VGS=-2.5V)
VGS	±12V

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其他参数

Input Capacitance	Ciss	957pF
Output Capacitance	Coss	115pF
Reverse Transfer Capacitance	Crss	77pF

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芯片内部等效电路

引脚顺序

设计电路

设计并调试好的电路如下图所示，由于供电电压和驱动电压均可以使用12V，所以采用了如下较为简单的方案。

如图所示，Q9 AO3401的栅极（G）通过100k电阻上拉到12V，源级（S）直接连接至12V电源侧，漏极（D）连接到被控设备，被控设备两端并联二极管，用于关断设备后，释放被控设备上的能量。在默认情况下，Q9 A03401的栅极被拉到12V，此时Vgs=0，PMOS处于截止状态，被控设备关断。

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为了实现对PMOS的控制，后边增加了一级PNP构成的电路，当Control_Signal为高电平时，此时Q10 NPN三极管处于导通状态，使得Q9的栅极拉到GND，此时Q9 AO3401 VGS之间的电压为-12V，Q9处于导通状态。反之当Control_Signal为低电平时，Q10 NPN三极管处于截止状态，此时Q9的栅极重新被R45拉高到12V电源上，Q9恢复截止状态。

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控制逻辑如下：

信号	动作
Control_Signal=1	被控设备得电
Control_Signal=0	被控设备掉电，并通过续流二极管D8释放存储的能量

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通过以上分析，使用该电路，便利用PMOS实现了一个最基本的负载开关功能。

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