【经验】防反接电路、电平转换电路、锁相电路中的MOS管电路分析

时间： 2022-10-27 来源：HI-SEMICON官网

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对于MOS管，很多人的印象是模电课本中学到的小信号分析模型，以及各类放大电路。而在实际项目中，MOS管常出现在全桥驱动、全桥逆变、Buck/Boost电路等电路里。

除了上述的应用中，MOS管还有六项功能：防反接电路、电源切换电路、时序控制电路、逻辑电平转换电路、充掉电状态监测电路、锁相电路。

其实，只要我们了解MOS管的特征参数，遇到MOS管电路，再也不会被电路分析难倒了。对于MOS管电路功能，HI-SEMICON还有一些小技巧分享给大家，比如针对防反接电路、逻辑电平转换电路、锁相电路，大家在用的时候可以手到擒来！

1.防反接电路为什么不用二极管

简单的防反接电路可以直接串联二极管，在电源反接时二极管截止，阻止形成回路，保护用电器件。但是二极管的导通压降不能彻底忽略，当负载电流较大时，比如1A，700毫瓦的耗散功耗可能会让二极管严重发热。而MOS管具有导通压降小，导通电阻低的特点，目前很多MOS管的导通压降已经可以做到毫欧级别，比如5毫欧，通过1A的电流产生的压降也仅为5毫伏，耗散、电压损失都很小。

2.电平转换电路中的MOS管选型

对于不同的电路，选择MOS管时要留有充足的余量，特别是数据手册中给出的一些极限参数，比如NMOS管的VDSS（漏源电压）、VGSS（栅源电压）、Vth（开启电压）。

如果使用MOS管构成防反接电路或者电源切换电路，一般情况下电压会相对较高比如12V或者24V，选择MOS管时就要重点关注上面提到的三个参数余量是否足够。如果超过所能承受的电压，就会造成MOS管击穿。另外耐压较高的MOS管其开启电压也不会太低，在用IO控制上电时序时可能造成栅源电压不够，MOS管无法导通或关断。

同样在用作电平转换器件时，如果选择的MOS管开启电压过高，同样也会使得MOS管无法正常工作，不能实现电路应有的功能。在使用MOS管做电平转换或者逻辑器件时，还要注意MOS管的结电容C_GD、C_GS、C_DS与分布参数C_ISS、C_RSS、C_OSS，在通信速度提高时也应选择结电容更小的MOS管，以免由于结电容过大造成IO容性负载过大，使得上升速度或下降速度发生明显变化，产生逻辑错误。

3.MOS管锁相电路的实现技巧

在锁相环电路实际测试中，发现因为MOS管结电容的存在，MOS管锁相电路的频率特性表现并不一致。对于不同的频率要求，要根据实际选择合适的电阻大小，以保证最好的性能。

但，STM32以及部分型号FPGA的管脚，都可以设置成开漏输出模式。根据这一特点，可以直接使用一个串联的电阻与其构成锁相电路，参考信号的相位则直接在片上通过程序实现控制。

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2022-11-19 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

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2024/11/20 - 虹美功率半导体 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持批量订货

【经验】N沟道MOSFET和P沟道MOSFET在防反接电路该如何进行设计

在一些较大负载电流的应用中，采用传统二极管做防反接电路，会因较高的正向压降产生较高的能耗，此时一般采用内阻较低的MOS管来替代二极管做防反接电路。然而在实际应用中，是选NMOS还是PMOS来设计防反接电路是比较棘手的问题，本文将讨论一下NMOS和PMOS在防反接电路该如何进行设计以及两者间的区别，并推荐Diotec的NMOS产品DIT150N03。

2020-02-11 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

肖特基二极管检测的主要事项

肖特基二极管是一种广泛应用于电源管理、电路保护、高频开关以及整流等领域的半导体器件。其低正向压降和快速切换特性使其在功率效率要求较高的应用场景中得到青睐。然而，在实际使用过程中，检测肖特基二极管的性能是否符合设计要求非常关键。

2024-10-12 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

华太理想二极管在防反、ORing中的应用，展现其反向漏电低，正向导通电压小，能量损耗低，温升小等优点

在电源系统中，通常需要设计防反接保护，以防止现场电源接线错误导致的短路大电流烧毁元器件的情况出现。在防反接保护电路中，大多数设计采用二极管或PMOS管的方案，华太理想二极管模组产品在防反接，防倒灌，ORING等应用中对比对于肖特基二极管或PMOS 具有反向漏电低，正向导通电压小，能量损耗低,温升小等更大优点。

2024-08-08 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

【经验】各种开关电源MOS管驱动电路设计详解

在使用mos管驱动电路设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑mos的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。本文介绍MOS管种类和结构，以及几个模块电源中常用的MOS管驱动电路。

2022-11-07 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

凌讯微MOS管CS3N150A，具备38nC低栅极电荷、快速切换能力，保障电路设计的稳定

UPS辅助电源主要应用于对电源容量、稳定性、可靠性要求较高的工业、商业和基础设施领域。因此产品确保稳定可用是非常重要的，而在电路设计如何保障稳定，核心在于选择一款好的MOS管产品。这里面可选的产品会有CS3N150A等型号产品。其低栅极电荷（38nC）、快速切换能力、雪崩能量、改进的dt／dt能力低反向传输电容开关速度快，内阻低，耐冲击特性好。

2024-09-09 - 产品代理服务技术支持批量订货