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干货 | 论技术交流的重要性：两个PMOS管背靠背用法详解

电子工程世界 2021-01-14 00:00
EPC专家实战拆解：电机能效优化技巧 玄铁处理器集智能、安全、端云一体芯片架构

这篇文章来自于微信群的一次交流，主角就是下面的这个电路。



2个PMOS并联


电路描述：Q3是三极管，Q1和Q2是PMOS管，左右两边的+12V是输入，VIN是输出，用来给模块供电，PHONE_POWER是控制信号。

电路逻辑：PHONE_POWER输出高电平时，Q3导通，Q1和Q2导通，VIN=+12V；PHONE_POWER输出低电平时，Q3截止，Q和Q2截止，VIN=0V；

所以看起来这个电路很简单，问：为什么用两个PMOS，Q1和Q2，用一个PMOS是不是也可以？

懂得人一看就知道了，Q1和Q2导通时，左右两边12V并联增加电流，为的是提高VIN的带载能力，或者换个说法是：VIN负载电流比较大，用两个PMOS管分流。


举个例子：如果VIN负载最大电流为1A，用一个PMOS管，电流都会加在这个MOS管的DS上，选型时PMOS的IDS电流至少得1A以上；如果用两个PMOS，每个PMOS管的IDS电流是不是在0.5A以上即可。

所以这么设计的目的是为了节省成本，可能1个IDS=1A电流的管子比2个IDS=0.5A的管子贵。

问题来了，流过Q1和Q2的电流都是0.5A吗？

如果流过Q1的电流是0.6A，流过Q2的电流是0.4A，那Q1过流发热不就烧坏了？可能有人说了Q1烧坏了，还有Q2，难道Q2不会再烧坏吗？答案是Q2肯定会坏。

那有人说了，Q1和Q2用同样型号的PMOS管不就行了，这样两个管子的Rdson（导通内阻）一样，流过的电流肯定也一样。

但是实际上，因为制造工艺的影响，同一型号同一批次的两个管子，Rdson和其他参数不可能做到完全一样。

看到这里你可能觉得很有道理，就算用一样的型号，流过两个MOS管的电流也不一样！那是不是这个电路就无法使用了？

上述电路可以使用，使用时需要注意的点：

第1：Q1和Q2最好用同一型号，且IDS需要留有一定的余量，负载电流如果最大1A，两个PMOS的IDS可以选择0.6~0.7A左右，这样就有200mA~400mA的余量。

第2：这一点非常重要，这也是我没有想到的，被一位大佬一语点醒，这个电路可以实现「均流」，什么叫均流，也就是流过Q1和Q2的电流肯定是一样的。

流过Q1和Q2的电流大小取决于Rdson参数。

第1点已经说了，Q1和Q2使用同一型号的管子，可能因为制造工艺影响，假设Q1的Rdson比Q2的Rdson小，那么流过Q1的电流会比流过Q2的电流大。

但是有一点我们需要注意，MOS管的导通内阻和温度是呈正系数关系，也就是说随着温度的升高，内阻会变大，因为流过Q1的电流比Q2大，所以Q1的温升肯定比Q2高，这时候Q1的内阻会变大，内阻变大带来的效果是流过Q1的电流又会变小，这不是个完整的负反馈吗，完美的实现了均流。

2个PMOS串联


如果说上面的是两个MOS管并联，下面这个图是两个MOS管串联，VIN是输入，VOUT是输出。


电路逻辑：PHONE_POWER输出高电平时，Q3导通，Q1和Q2导通，VIN=VOUT；PHONE_POWER输出低电平时，Q3截止，Q和Q2截止，VIN=0V；

电路作用：针对上面后一点，在2个MOS管关闭的情况下，如果调试需要外接VOUT，可以防止VOUT的电串到VIN上面，利用的是Q1体二极管反向截止特性（左正右负）。

如果没有Q1，那么VOUT直接从Q2的体二极管（左负右正）串电到VIN上面。


小结一下


两个电路都是常用的电路，第一个电路刚开始在理解上会有一点偏差，理解的没有那么透彻，通过大佬的点拨，瞬间懂了，可能这就是技术交流的魅力所在。

2个人分享思想，就有两份思想，一群人分享思想，就有多个思想，博采众长，才能提高自己。

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