本帖最后由 DebugLab 于 2024-2-27 23:39 编辑
MOSFET一般使用共源极(Source，以下称S极)接法，其中N沟道(以下称N型)MOSFET，S极接地，栅极(Gate，翻译为门极，但此名称多用于晶闸管，以下称G极)相对S极的电位高于一定值时导通，P型MOSFET，S极接电源，G极的电位相对S极低于一定值导通，也可以说NMOS是VGS为正导通，PMOS的VGS为负导通，其绝对值不能大于数据手册中的VGS（详见10楼参数详解）。
单片机直接控制建议使用低VGS的MOSFET，如CJ2301、CJ2302，因为一般的MOSFET要想让RDSON足够小，VGS要加到8V以上，见过某些开源项目中使用单片机5V的GPIO驱动TO-220封装的大功率MOSFET，虽然也能用，但不推荐这样做。
连续工作优先考虑RDSON，高频还要考虑Ciss和QG，低压控制高压还要考虑Coss（D极电压斜率过大，米勒效应会引起G极电压平台），脉冲工作优先考虑EAS（如法拉电容储能点焊机），这些都是需要注意的。
来点电路图：
单片机和MOS使用同一个5V电源供电，因为G极是高阻输入，所以建议NMOS加下拉电阻，PMOS加上拉电阻，让MOSFET默认为关闭状态，STC新出的单片机上电IO也是高阻的，避免上电瞬间闪一下动一下等问题，NMOS高电平导通，PMOS低电平导通
单片机5V供电，负载却是12V的，在这里用NMOS是没有问题的，和5V的应用相同，但是要注意VDS要大于12V，否则MOSFET可能会击穿，但是PMOS还像5V那么用，就会一直导通了（图中红框中的坚决不要用），因为0V和5V对于12V来说都是负的，VGS=-12和-7，PMOS都会导通，所以要像右边那个图那样在G极接一个电阻上拉到12V关闭MMOSFET，但是想让MOSFET导通，就不能直接接单片机的IO口了，单片机IO口电压是不能超过单片机电源电压的，可以使用三极管来下拉，三极管是电流驱动的，BE之间等效为一个二极管，压降很小，所以要在单片机的IO口上串联一个电阻再接三极管的B极，同样出于抗干扰考虑，也给三极管接了个下拉电阻，注意加了个三极管就反相了，输入高电平MOSFET导通
单片机最大只能提供20mA电流，如果频率比较高，可以像这样用两个三极管接成推挽射随器的结构，也叫图腾柱电路，给MOSFET的输入电容充放电提供大电流，这个图输入写的是IN，不是GPIO了，不建议直接用单片机驱动，也建议用12V驱动，可以像上一个图那样再接一个上拉电阻和三极管，注意图腾柱电路是同相的，IN为12V，MOSFET导通
半桥，5V供电，和单片机使用同一个电源，上管是PMOS，下管是NMOS，G极上下拉电阻前面已经介绍完了就不再重复了，上管导通下管关闭输出高电平，下管导通上管关闭输出低电平，都关闭就输出高阻了，都导通呢就短路了，如果需要高低电平交替输出，需要使用互补带死区的信号，可以使用STC单片机的带死区互补PWM直接驱动它
有了半桥就可以把两个这样的半桥组合在一起，形成全桥，也叫H桥，这样就可以控制负载的电流方向了，可以直流实现电机的正反转控制，两个NMOS导通，两个PMOS关闭，电机被短路，就可以实现刹车了，当然这个做起来比较麻烦，可以使用成品芯片来实现这个功能，比如FM116
如果想使用12V驱动负载呢，使用上面12V供电的NMOS和PMOS的电路图想必初学者已经会举一反三了就不重复了，这里再介绍一种电路，就是这个自举电路，像这样使用3相桥就可以驱动三相电机了，输出低电平的时候，电容通过二极管和下管充电，输出高电平的时候，输出等于电源电压，上管G极就使用电容中的电压充电了，这样就得到了2倍电源电压，上管VGS也等于电源电压，上管就是这样工作的，这个电路也有很多实际应用，上管也使用NMOS是因为NMOS的载流子为电子，制造工艺相同的情况下比PMOS性能更好，PMOS想达到相同的ID或RDSON，芯片就要做得很大，这样输入电容也就大了
这个电路是光耦输入，宽电压的MOSFET驱动电路，V+可以输入9~36V，使用PMOS是因为负载需要共地，先看图腾柱电路的输入，电阻大约二比一分压，输入9V时，MOSFET的VGS大约是-6V，可以导通，但RDSON会略大，但负载电压也低，电流不会很大，所以没什么影响，输入36V时，如果没有稳压管，VGS就是-24V了，这就太高了，所以加了个12V稳压管，这时稳压管会导通，把VGS限制在12V，MOSFET可靠工作，可以算出大约18V时稳压二极管开始导通
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发表于 2023-10-15 14:33:25
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