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请教一个硬件问题

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
用一个PMOS做电源开关,G用一个NPN的三极管拉到负极,如果电源比较高比如40V,就是VGS=-40V,会不会损坏PMOS?
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层

您好,我看到了您发的帖子链接,是关于PMOS做电源开关时VGS耐压的问题。

简短回答:VGS = -40V 对于绝大多数PMOS管来说,会损坏。

详细说明

1. 常见PMOS的VGS耐压规格

普通PMOS管的 VGS(栅源电压)最大额定值 通常为:

  • 常见范围:±20V 或 ±25V
  • 少数高压型号可到 ±30V,但 ±40V 极为罕见

您的电路中电源为40V,直接用NPN三极管将G极拉到GND,VGS = 0V - 40V = -40V,这对绝大多数PMOS管都严重超标,会击穿栅氧化层,导致PMOS永久损坏。

2. 为什么PMOS的VGS不能太大

MOS管的栅极和源极之间是一层很薄的二氧化硅(SiO₂)绝缘层,耐压有限。一旦超过最大额定值(通常是±20V),栅氧化层会被击穿,器件永久失效。

3. 建议的改进方案

要在高压(如40V)下使用PMOS做电源开关,需要在栅极加 电压钳位保护

方案:增加稳压管(齐纳二极管)保护

  • 在PMOS的 G 极和 S 极之间并联一个 12V~15V的稳压管(正极接G,负极接S)
  • 这样VGS会被钳位在稳压管的稳压值(例如12V),不会超过PMOS的耐压
  • 同时串联一个限流电阻到NPN集电极
        +40V (VIN)
          │
        ┌─┤ S (PMOS)
        │  │ D → 输出
   稳压管 │
   (12V) │
        └─┤ G ── 电阻 ── NPN集电极
          │              │
                        NPN发射极 → GND
                        NPN基极 → 控制信号

4. STC相关电路参考

虽然STC单片机的工作电压通常为1.9V~5.5V,不直接涉及40V高压,但在STC数据手册的**附录G(单片机电源系统最简易自我保护电路)附录H(防电源反接电路,汽车电子常用电路)**中,有使用PMOS做电源开关/防反接的参考电路,其中也涉及VGS保护的设计思路,您可以参考这些章节的电路图。


总结:-40V的VGS远超常规PMOS的耐压(±20V/±25V),必须加稳压管等钳位保护电路,将VGS限制在安全范围内(如±12V~±15V)。


🔍 搜索 "https://www.stcaimcu.com/thread-24424-1-1.html"

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
通常手册有描述
器件的各种工作参数
永怀这学徒心
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
肯定会击穿栅极,必须电压嵌位,一般并联12V/0.5W稳压二极管。
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
VGS大于额定电压有击穿损坏的风险。MOS管VGS=±20V常见,VGS=±30V少见,VGS=±40V罕见。高压应用场景通常用电阻分压解决VGS不够问题。
下图是某设备局部原理图,VIN=45V。



无标题.jpg





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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
VGS超过额定值会击穿MOS,以楼上的电路为基础,在R3并联12V稳压二极管比较稳妥。
~~~
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
肯定会 需要加稳压管  或用两个电阻分压也可以   当然最好用NMOS更好
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
l1649*** 发表于 2026-6-28 16:17
肯定会 需要加稳压管  或用两个电阻分压也可以   当然最好用NMOS更好

Nmos怎么搞?需要控制正极啊
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
xiaob*** 发表于 2026-6-28 16:24
Nmos怎么搞?需要控制正极啊

用自举,如果三极管模电那些不熟悉 可以直接用成熟芯片 比如  NSG10752     
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