小结:“mos管的开关条件”
前面解决了mos管的接法问题,接下来谈谈mos管的开关条件:
控制极电平为“ ? v ” 时mos管导通(饱和导通)?
控制极电平为“ ? v ” 时mos管截止?
不论n沟道还是p沟道mos管,g极电压都是与s极做比较
n沟道: ug>us时导通。 (简单认为)ug=us时截止。
p沟道: ug
但ug比us大(或小)多少伏时mos管才会饱和导通呢?
饱和导通问题:
这要看具体的mos管,不同mos管需要的压差不同。
在笔记本主板上用到的nmos可简单分作两大类:
信号切换用mos管: ug比us大3v---5v即可,实际上只要导通即可,不必须饱和导通。 比如常见的:2n7002,2n7002e,2n7002k,2n7002d,fdv301n。
电压通断用mos管: ug比us应大于10v以上,而且开通时必须工作在饱和导通状态。 常见的有:aol1448,aol1428a,aon7406,aon7702, mdv1660,aon6428l,aon6718l,ao4496,ao4712,ao6402a,ao3404,si3456ddv,mds1660urh,mds2662urh,rjk0392dpa,rjk03b9dp。
pmos管则和nmos条件刚好相反。
示例1:
nmos管:2n7002e
示例2:
nmos管:aon7406
示例3:
pmos管:aod425
隔离作用:
如果我们想实现线路上电流的单向流通,比如
方法1:加入一个二级管
方法2:加入mos管
此处mos管实现的功能就是:隔离作用。
所以,所谓的mos管的隔离作用,其实质也就是实现电路的单向导通,它就相当于一个二级管。
但在电路中我们常用隔离mos,是因为:
使用二级管,导通时会有压降,会损失一些电压。 而使用mos管做隔离,在正向导通时,在控制极加合适的电压,可以让mos管饱和导通,这样通过电流时几乎不产生压降。
示例1:
pmos管:aol1413 作用:隔离
笔记本主板上的隔离,其实质是将适配器电压(+19v)和电池电压(+12v左右)分隔开来。 不让它们直接相通。 但又能在拔除任意一种电源时,保证电脑都有持续的供电,实现电源无缝切换。
笔记本电脑中用到的隔离mos管只有两个。
下面我们来分步讨论一下它的原理,为了方便,隔离mos管都用二级管代替表示。
问题:为什么在不用适配器时,还要用q1隔离12v呢?
一种解释是:
人们在使用笔记本电脑时,经常会同时插上适配器和电池。 如果遇到电网停电,笔记本会自动切换到电池12v供电。 这个时候适配器虽然不再供电,但仍相连在笔记本上。 如果没有q1隔离,12v电压会直接进入适配器内部的输出电路,有可能烧毁适配器。
问题:如果不用q2隔离,同时插上适配器和电池会怎样?
现象是: 大电流。
当然这只有在维修稳压电源上才可以看到:电流直接达到稳压电源的最大值6a以上,短路灯狂闪。
不用q2隔离,或者是q2被击穿短路时大电流的原因
电池电压一般是在12v以下,我们就将其看作12v。 19v电源呢,我们也可以当作一个大电池,那么一个19v的电池和一个12v的电池如下相连,导线中电流会是多少呢?
经过两次等效,就相当于将一根导线两端接到7v电池的两端。
导线的电阻极小,如果我们认为它是0.1欧姆。 那么在导线中流过的电流会是70a
稳压电源的最大电流一般是6a左右,所以会出现大电流报警。
而正常的电池充电电压是经过芯片精密控制的,一般只比电池实际电压高出一点点,以保证电流不会过大造成电池过分发热。
当q2隔离管击穿短路后,长时间的超负荷工作,极有可能损坏适配器。
mos管作用总结:
如果mos管用作开关时,(不论n沟道还是p沟道),
一定是寄生二极管的负极接输入边,正极接输出端或接地。 否则就无法实现开关功能了。
所以,
n沟道一定是d极接输入,s极接输出或地。
p沟道则相反,一定是s极接输入,d极接输出
如果mos管用作隔离时,(不论n沟道还是p沟道),寄生二极管的方向一定是和主板要实现的单向导通方向一致。
笔记本主板上用pmos做隔离管的最常见,但也有极少的主板用nmos来实现。
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