關于NMOS+PMOS開關電路失效分析-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2022-06-15
PMOS+NMOS作為開機信號,開機要求為高電平開機,最小電壓為1.8V,耐壓可達17V,為使可靠,選擇5V左右(14V4通過100K和56K分壓,設計者是這么想的)。但生產時發現此開機按鍵并不起作用,表現為按下開機按鍵和不按開機按鍵都是不開機。
說明:此處開機按鍵為撥動開關,按下時不開機,說明輸出并不是高電平。
按下按鍵:通過萬用表測量,發現前端PNP三極管的E極電壓只有1V多一點。C極0.17V,R148前端14.4V正常。
實際電路如下:
畫出其大概的等效電路,如上圖草圖,如不考慮三極管和NMOS導通時的壓降,三極管C極電壓應該為14.4x(1.5/100||1.5)=0.22V.但實際為0.17V左右。
查閱芯片CJX3439K手冊如上(NMOS和PMOS參數對稱),開啟電壓VGS最大為1.1V,最小為0.35V,而此NMOS G極電壓為14.4與R105|R27分壓的值,為5.2V,因此NMOS完全導通。
由于三極管VCE=1.13-0.17,約為1V,此時三極管并未導通,處于放大狀態,此時PMOS VGS<-0.17V,比最小開啟電壓0.35V還小,因此此時P-MOS處于關閉狀態,所以R32=1.5K太小是導致此問題出現的原因,將R32換做100K后開機正常,PMOS良好導通,此時P-MOS G極電壓為1.93V,實際測量值見上圖。
三極管及MOS參數如下圖:
此電路的優化:
整理整個電路的思路:要求低電平開機,即:按鍵按下時接地,整個開關電路輸出為高電平,也即常用的反相器的作用。
用一個PNP BJT或一個P-MOS即可實現,但此電路多余了一個NPN+PNP,有點冗余,考慮設計時還接入了遠程開機方案,必須使用N-MOS+P-MOS(遠程開機為高電平起作用),因此應保留P-MOS,修改后的電路如下:
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