讨论一下：用NMOS还是PMOS关断好？

qwqwqw2088

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最近有朋友讨论一个对关断电源电压的时候，牵涉出一个问题，就是平时我们在使用MOSFET 管的时候，在选用N 还是Ｐ的问题上，有些迷茫，N or P? 是个问题。那么大家对这个问题是如何想的，大家议论一下哦，，呵呵，，
　 　大家在实际应用的时候，对于N or P? 　 有什么经验？欢迎发表你的想法

qwqwqw2088

NMOS的电流Id必须从D流到S，而PMOS的电流必须从s流到d 一般RDS(ON)非常小,在导通时D与S电压几乎一样；“G端电压比D端高出一个启动电压”实际上就是G端电压比D端高出一个启动电压，这是N沟道MOS管导通的必要条件。
      NMOS导通需要gs有一个正压，导通时，必须通过自举电容来获取gs的正压，pmos导通gs需要一个负压，即G端电压要小于s端电压，这样ic实现起来就很方便了,不用之举电容。但是pmos没有nmos流行的原因是，pmos导通压降大，效率低，Pmos的同态电阻比NMOS大,输入电压低,而且还有成本问题,所以开关电源主开关管很少用PMOS导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
     NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况(低端驱动)，只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
     PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，使用与源极接VCC时的情况(高端驱动)。
     但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。

[ 本帖最后由 qwqwqw2088 于 2012-8-17 10:32 编辑 ]

luhuaneda2

做一下伸手党：有无具体电路啊？

山野狼

其实无论用那种Ｎ或者是PMOS，我的感觉是，开关管导通期间驱动电路能保证管子的栅源极间电压，保持稳定使可顺利导通;导通即可实现目的，，，

山野狼

这种电路平时很多，用于 ＮＭＯＳ关断的
　
用于PｍＯＳ的
　 　

柳叶舟

高端开关用PMOS，低端开关用NMOS，有PWM的另说，不过需要增加元件来自举。对于静态电路，没办法自举的话，高端只好用PMOS。另外还有一个，就是输入电压低的时候自举会比较困难！

qwqwqw2088

随着制造技术的发展和进步，系统设计人员必须跟上技术的发展步伐，才能为其设计挑选最合适的电子器件。MOSFET是电气系统中的基本部件，工程师需要深入了解它的关键特性及指标才能做出正确选择。本文将讨论如何根据RDS（ON）、热性能、雪崩击穿电压及开关性能指标来选择正确的MOSFET。　　MOSFET的选择
　　MOSFET有两大类型：N沟道和P沟道。在功率系统中，MOSFET可被看成电气开关。当在N沟道MOSFET的栅极和源极间加上正电压时，其开关导通。导通时，电流可经开关从漏极流向源极。漏极和源极之间存在一个内阻，称为导通电阻RDS（ON）。必须清楚MOSFET的栅极是个高阻抗端，因此，总是要在栅极加上一个电压。如果栅极为悬空，器件将不能按设计意图工作，并可能在不恰当的时刻导通或关闭，导致系统产生潜在的功率损耗。当源极和栅极间的电压为零时，开关关闭，而电流停止通过器件。虽然这时器件已经关闭，但仍然有微小电流存在，这称之为漏电流，即IDSS。
　　第一步：选用N沟道还是P沟道
　　为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOSFET。在典型的功率应用中，当一个MOSFET接地，而负载连接到干线电压上时，该MOSFET就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应采用N沟道MOSFET，这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOSFET连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOSFET，这也是出于对电压驱动的考虑。
　　要选择适合应用的器件，必须确定驱动器件所需的电压，以及在设计中最简易执行的方法。下一步是确定所需的额定电压，或者器件所能承受的最大电压。额定电压越大，器件的成本就越高。根据实践经验，额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护，使MOSFET不会失效。就选择MOSFET而言，必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压，即最大VDS。知道MOSFET能承受的最大电压会随温度而变化这点十分重要。设计人员必须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围，确保电路不会失效。设计工程师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备（如电机或变压器）诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同；通常，便携式设备为20V、FPGA电源为20～30V、85～220VAC应用为450～600V。
　　第二步：确定额定电流
　　第二步是选择MOSFET的额定电流。视电路结构而定，该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似，设计人员必须确保所选的MOSFET能承受这个额定电流，即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下，MOSFET处于稳态，此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌（或尖峰电流）流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流，只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。
　　选好额定电流后，还必须计算导通损耗。在实际情况下，MOSFET并不是理想的器件，因为在导电过程中会有电能损耗，这称之为导通损耗。MOSFET在“导通”时就像一个可变电阻，由器件的RDS（ON）所确定，并随温度而显著变化。器件的功率耗损可由Iload2×RDS（ON）计算，由于导通电阻随温度变化，因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOSFET施加的电压VGS越高，RDS（ON）就会越小；反之RDS（ON）就会越高。对系统设计人员来说，这就是取决于系统电压而需要折中权衡的地方。对便携式设计来说，采用较低的电压比较容易（较为普遍），而对于工业设计，可采用较高的电压。注意RDS（ON）电阻会随着电流轻微上升。关于RDS（ON）电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。
　　技术对器件的特性有着重大影响，因为有些技术在提高最大VDS时往往会使RDS（ON）增大。对于这样的技术，如果打算降低VDS和RDS（ON），那么就得增加晶片尺寸，从而增加与之配套的封装尺寸及相关的开发成本。业界现有好几种试图控制晶片尺寸增加的技术，其中最主要的是沟道和电荷平衡技术。
　　在沟道技术中，晶片中嵌入了一个深沟，通常是为低电压预留的，用于降低导通电阻RDS（ON）。为了减少最大VDS对RDS（ON）的影响，开发过程中采用了外延生长柱/蚀刻柱工艺。例如，飞兆半导体开发了称为SuperFET的技术，针对RDS（ON）的降低而增加了额外的制造步骤。这种对RDS（ON）的关注十分重要，因为当标准MOSFET的击穿电压升高时，RDS（ON）会随之呈指数级增加，并且导致晶片尺寸增大。SuperFET工艺将RDS（ON）与晶片尺寸间的指数关系变成了线性关系。这样，SuperFET器件便可在小晶片尺寸，甚至在击穿电压达到600V的情况下，实现理想的低RDS（ON）。结果是晶片尺寸可减小达35%。而对于最终用户来说，这意味着封装尺寸的大幅减小。

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对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。

qwqwqw2088

呵呵，这样的开关电路比较多呀。

qwqwqw2088

由NMOS增强型管构成的开关电路，工作特性如下：

     uGS＜开启电压UT：MOS管工作在截止区，漏源电流iDS基本为0，输出电压uDS≈UDD，MOS管处于"断开"状态，其等效电路如图(b)所示。

     uGS＞开启电压UT：MOS管工作在导通区，漏源电流iDS=UDD/(RD+rDS)。其中，rDS为MOS管导通时的漏源电阻。输出电压UDS=UDD·rDS/(RD+rDS),如果rDS＜＜RD，则uDS≈0V，MOS管处于"接通"状态，其等效电路如图(c)所示。

另外，关于PMOS 管驱动电路 MOS 管具有很低的导通电阻，消耗能量较低，在目前流行的高效 DC－ DC 芯片中多。

yet

据说P管有点贵，没人用，

qwqwqw2088

PMOS生产工艺复杂，较少，物以稀为贵嘛，，，

PMOS主要用于高端负载开关，NMOS主要用在低端负载开关。

wangfuchong

像部分电路的电源关闭怎么用？
例如，电路中有部分模块电路，和整个电路用同一个电源电压，但是不使用这个模块功能的时候要关断这个模块电源以节省功耗

qwqwqw2088

这种模块如果不采用MCU控制的话，单纯用模拟电路来实现的，就是极轻载使用了，一般在这模块电源设有最小负载限制功能。

bodyopq

SGDEGJZ

hzkljy

讲的不错，很详细，辛苦了

wangfeng123123

常见的多是NMOS ，不过现在工艺进步了 PMOS也多起来了 根据电压电平的要求了

tangyinyin123

不错，学到不少

零℃冰淇淋

好详细，我想追问一下，是不是vgs电压大于他阈值的最小电压然后小于vgs最大电压，是不是越接近那个最大值它的打开速度越快？