NMOS开关电路分析

概述

上文和大家讨论了PMOS的负载开关电路，使用PMOS来控制后继电路的开关。然而在日常应用中PMOS可供选择的类型较少，价格也相对昂贵。因此选用NMOS作为开关电路选型范围较多，成本也更加划算，尤其针对一些低压1V、1.8V、3.3V大电流应用中更有优势。
 

电路分析

如下图搭建NMOS开关电路
 

其中Q1、Q2为控制电路R3端口加入3.3V脉冲激励源作为使能EN信号，使能信号高有效，当脉冲为高电平时NPN三极管Q1导通，PNP三极管Q2导通，NMOSQ3的基极电压为R5和R6分压所得，R7为假负载用于下电输出电容放电，R8为模拟的后级负载，当控制导通时V_out为3.3V。

R5、C1组成缓启动电路可以控制NMOS开关Q3的启动时间，C1和C3分别为被控制电源输入和输出滤波电容。

当配置R5、C1为10K和100nF启动时间为1.3ms左右启动波形如下；

下电波形：
 

当配置R5、C1为100K和100nF启动时间为30ms左右，启动波形如下；

下电波形

设置后级1000uF电容负载测量Q3启动冲击电流，R5、C1为10K和100nF组合冲击电流最大尖峰约为5.5A波形如下：

设置后级1000uF电容负载测量Q3启动冲击电流，R5、C1为10K和1uF组合冲击电流最大尖峰约为0.6A波形如下：

结论

NMOS也可作为电源开关电路使用，缓启动电路参数需要根据实际电路容性负载大小和MOS的SOA曲线配置。