【应用】N沟道增强型功率MOSFET HM2818D用于5V/3.3V系统串口电平双向转换电路中，采用DFN2x2封装

时间： 2023-05-13 来源：世强

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在一些电子设备中，主控与外设之间会存在使用不同的电压轨供电，不同的电压轨导致外设接口电平也会不同，比如主控电平为5V一些外设接口（比如蓝牙模块UART串口）为3.3V，这种情况下需要进行电平转换才能进行正常的通讯。

本文介绍基于N沟道MOSFET的5V/3.3V系统串口电平双向转换电路应用。UART接口通常使用TX、RX两线接口，串口速率为4800bps~115200bps。转换电路如下图所示：

简单分析下电路如何实现双向电平转换（以TX通道为例）：

1. TX3V3高电平时，Q5 Vgs=0处于关闭状态，TX_5V通过R137上拉电阻至高电平

2. TX3V3低电平时，Q5 Vgs=3.3V处于开通状态，TX_5V通过Q5为低电平

3. TX5V高电平时，Q5处于默认关闭状态，TX_3V3通过R136上拉电阻至高电平

4. TX5V低电平时，Q5处于默认关闭状态，这时通过Q5体二极管将TX3V3电平拉至低电平（不是0V，存在二极管压降），此时Q5完全导通彻底拉低TX3V3电平。

RX通道电平分析同TX通道一样，通过此电路可以完成5V/3.3V系统串口电平双向转换电路。其中N沟道MOSEFET推荐虹美功率半导体推出的双通道N沟道MOSFET HM2818D，采用DFN 2x2小封装、2.5V低栅极驱动电压、关关速度快，适用于开关控制转换等应用。

优势特性

集成双通道、采用DFN 2x2小封装

电路中需要使用两个N沟道MOSFET，HM2818D集成了双通道N沟道MOSFET，同时采用DFN 2x2表贴小封装。使用单颗HM2818D搭配4颗电阻即可完成电平转换电路，可减少PCB占用面积及BOM数量。

低栅极驱动电压

HM2818D最大栅极驱动电压为2.5V，典型值为1.5V。可以直接应用于3.3V/5V电平转换电路中，可快速开启关断MOSFET完成电平转换。

开关速度快

HM2818D开启上升时间最大40nS，关断下降时间最大56nS。开关速度快，完全满足串口4800~115200bps速率要求。

综上，虹美功率半导体推出的双通道N沟道MOSEFET HM2818D凭借其DFN 2x2小封装、2.5V低栅极驱动电压、开关速度快等特性使其适用于5V/3.3V系统串口电平双向转换电路应用。

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阿尼古 Lv8. 研究员 2023-05-19

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产品型号	品类	沟道(Polarity)	VDS(Max) (BVDSS(V))	ID(Max) (A)	IDM (A)	VTH (Typ) (V)	VGS (V)	RDS(ON) @4.5VTyp (mΩ/Ω)	RDS(ON) @2.5VTyp (mΩ/Ω)
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