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NMOS工作在可变电阻区以实现降低输入电压的作用

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
先说一下这个问题的由来。板子最初的设计是24V输入,经过LDO芯片5V输出。此时明眼的朋友已经发现,这样使用,LDO的效率会很低,功耗很大。对,就是这样,环境温度高的时候就出问题了。
因为各种原因,换成DCDC的方案是不让用了。就这种情况,考虑的是串电阻和功率MOS,使功率MOS工作在可变电阻区,在进入LDO前使电压降到比较低的值,比如12V。
附件是加入的电路,实测确实达到了效果,板子工作的时候电流在70mA左右,Gate端的稳压管为15V,测得S端电压约为13V。从结果是算,MOS管确实工作在了可变电阻区。
我的问题是这个电路是怎么实现控制MOS管工作在可变电阻区的。Gate端的电压因为稳压管的存在,是固定在15V的。Vgs的电压是怎么得到的呢,就是怎么控制S端电压的呢?
希望大神给予解答,谢谢啦


P MOS ,DG之间有压差就会微导通或全导通,调节图上三个电阻即可,R145要比其他两个大就行 ,MOS一直处于导通状态。

首先说这个NMOS的Width是不是特别的大?这里的MNMOS会充当开关的作用,这个开关的控制电压就是15V的电压,这个电压为高电压的时候。会使得这个MOS导通,从而使得这个电阻变小,反之,会变大

导通之后,是怎么处于可变电阻区的呢,就是怎么确定Vgs是2V左右呢

可变电阻区应该是有Vgs来决定吧,我的理解也是稳压管控制在15V,没太想清楚的就是如何保证导通过Vgs的电压呢,也就是如何使MOS工作在合适的可变电阻区,正好把多余的电压降在MOS上?

你说的没错,MOS管导通量是受GS电压控制的,那就不难理解它的调整过程了。
G极电压固定15V后,其导通电阻就受S极电压影响,再就是GS开启电压的大小,(根据输出电压13V,G极电压15V可知,此管开启电压再2V以内)。
调整过程你可能也明白了,就是根据负载电流的大小,影响S极电压的大小,从而改变GS电压,以实现自动调整的作用。

使用7812加5V的LDO能够到达同样的效果,并且线路简单

模拟电路书中有写:当Vds<=(Vgs-Vt)时,MOS管就工作在了可变电阻区。Vt大于1V,小于2V(我在datasheet中看到),小编没有标明Vd电压有多少,C39的电压又有多少?结合Nmos管的曲线特性应该可以分析出来的

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