【編者按】本文從NMOS管應(yīng)用進(jìn)行講解，通過原理介紹、寄生參數(shù)，選型再結(jié)合項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)的詳細(xì)過程，剖析NMOS管在實(shí)戰(zhàn)中的作用，讓工程師學(xué)到更多的NMOS管知識(shí)。

一、原理介紹

如上圖，NMOS管是壓控型器件，Vgs電壓大于Vth開啟電壓時(shí)，內(nèi)部溝道在場強(qiáng)的作用下導(dǎo)通，Vgs電壓小于Vth開啟電壓時(shí)，內(nèi)部溝道截止；Vgs電壓越高，內(nèi)部場強(qiáng)越大，導(dǎo)通程度越高，導(dǎo)通電阻Ron越小,注意，Vgs電壓不能超過芯片允許的極限電壓；說明：NMOS管一般作為低端驅(qū)動(dòng)器件，源級(jí)S接地。

二、寄生參數(shù)

1、寄生二極管

使用時(shí)，要特別注意內(nèi)部寄生二極管。 例如，電源接反時(shí)，源級(jí)S接到了電源正極，此時(shí)通過內(nèi)部寄生二極管導(dǎo)通，如果電源輸入沒有反接保護(hù)，NOMS管有可能燒毀。

2、寄生電容

①使用時(shí)，要特別注意GS管腳的寄生電容Cgs，控制NMOS管的導(dǎo)通與截止，本質(zhì)上是控制Cgs電容的充放電；

②如果要求NMOS快速導(dǎo)通與截止，此時(shí)需要驅(qū)動(dòng)源能夠提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，以提供Cgs電容的瞬間充放電；

③如果僅僅作為開關(guān)使用，可以串電阻，以減小Cgs的充放電電流，此時(shí)，對驅(qū)動(dòng)源的要求就不高，單片機(jī)的IO口(推挽輸出時(shí)，可以提供20mA的驅(qū)動(dòng)電流)可以直接驅(qū)動(dòng)。

三、選型

1、常用型號(hào):AO3400,AO3414,AOD4184等，型號(hào)很多，可以根據(jù)需求合理選擇；

2、選型依據(jù)

①、Ids電流，導(dǎo)通電阻Ron越小，允許的Ids越大；

②、開關(guān)速率，詳看手冊的打開、保持、關(guān)閉時(shí)間；

③、Vgs開啟電壓，驅(qū)動(dòng)電壓，極限電壓；

④、Vds極限電壓；

⑤、封裝尺寸。

四、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)

1、防反接

設(shè)計(jì)說明：

①、巧妙利用內(nèi)部寄生二極管。上電時(shí)，通過內(nèi)部寄生二極管，Vgs電壓大于Vth電壓，NMOS管完全導(dǎo)通；

②、R87，R88:電阻分壓，調(diào)整Vgs電壓，Vgs電壓盡量大，這樣，Ron越小，壓降越小，損耗越低；

③、D25，穩(wěn)壓二極管，防止Vgs電壓超過極限電壓。

2、低端開關(guān)

設(shè)計(jì)說明：

①、R14起到限流作用，單片機(jī)輸出高電平時(shí)，通過R14給Cgs電容充電，U7導(dǎo)通；單片機(jī)輸出低電平時(shí)，Cgs電容通過R14放電，U7截止；

②、由于單片機(jī)輸出電壓沒有超過Vgs的運(yùn)行電壓，GS端不需要并電阻到地。

3、PWM開關(guān)

設(shè)計(jì)說明：

①、單片機(jī)輸出PWM波控制NMOS管，D級(jí)接到2.5V的參考電壓，再通過RC濾波，可以控制輸出0-2.5V電壓輸出， 再配上放大器、射隨，可以實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)壓輸出；

②、R21電阻不能太大，否則，Cgs電容充放電速度過慢，波形輸出受影響，也不能太小，否則，Cgs電容充放電過大，單片機(jī)IO驅(qū)動(dòng)不了。

五、小結(jié)

NMOS管是驅(qū)動(dòng)電路常用的器件，使用時(shí)根據(jù)需求合理選擇型號(hào)，應(yīng)用時(shí)注意內(nèi)部寄生參數(shù)，極限參數(shù)，提高產(chǎn)品的可靠性。 

NMOS管涉及的知識(shí)點(diǎn)很多，本文只是簡要的介紹了下，僅僅起到拋磚引玉的作用，日后設(shè)計(jì)過程中，需要不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，溝通交流，以達(dá)到真正的理解，靈活運(yùn)用。

作者介紹：劉工程師（筆名），在軟硬件技術(shù)上有10年的經(jīng)驗(yàn)，在單片機(jī)的經(jīng)驗(yàn)更是突出，解決過多個(gè)單片機(jī)難題，可接單片機(jī)和軟件開發(fā)等項(xiàng)目。目前在開講單片機(jī)的教學(xué)，教程會(huì)在我愛方案網(wǎng)更新，敬請期待！公眾號(hào)【硬件家園 】

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