MOS管自动切换电路，你有设计思路吗？

在这篇文章中，小编将为大家带来MOS管的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、MOS管的工作原理

MOS管是根据PN结构发展而来的，但MOS管与PN结构之间有着本质的区别。MOS管是一种四极管结构的半导体器件，它由两个PN结构和一个中间的Metal Oxide Semiconductor结构组成。MOS管中的电荷是由Gate电压控制的。当Gate电压为0时，Channel中没有电荷流动。当Gate电压变高时，Channel中就会产生更多的电荷。这是由于Gate电场的存在，使得电荷沿着Channel方向移动。这种调节Channel电荷的方法称为电场效应。当Gate电压高到一定程度时，Channel中的电荷数量也会达到一个峰值。这时MOS管处于饱和状态，对Gate的进一步增加不会导致更多的电荷移动。在这种状态下，MOS管的输出电流随着Gate电压的变化而变化。当Gate电压降低时，Channel中的电荷也会减少。最终当Gate电压为0时，Channel中将不再有电荷流动，MOS管恢复到初始状态。

二、MOS管自动切换电路设计

先看一下这个电路：USB外接电源与锂电池自动切换电路设计

如果主副输入电压相等，同时要求输出也是同样的电压，不能有太大的压降，怎么设计？这个电路巧妙的利用了MOS管导通的时候低Rds的特性，相比二极管的方式，在成本控制较低的情况下，极大的提高了效率。

本电路实现了，当Vin1 = 3.3V时，不管Vin2有没有电压，都由Vin1通过Q3输出电压，当Vin1断开的时候，由Vin通过Q2输出电压。因为选用MOS管的Rds非常小，产生的压降差不多为数十mV，所以Vout基本等于Vin。

原理分析

1、如果Vin1 = 3.3V，NMOS Q1导通，之后拉低了PMOS Q3的栅极，然后Q1也开始导通，此时，Q2的栅极跟源极之间的电压为Q3的导通压降，该电压差不多为几十mV，因此Q2关闭，外部电源Vin2断开，Vout由Vin1供电，Vout = 3.3V。此时整个电路的静态功耗I1+I2 = 20uA。

2、现在，Vin1断开了，Q1截止，Q2的栅极有R1的下拉，所以Q2导通，Q3的栅极通过R2上拉，所以Q3也截止，整个电路，Q1跟Q3截止，Vout由Vin2供电，Vout = 3.3V。此时上面电路I1跟I2的静态功耗不存在。

当存在主电源时，电路的静态功耗为20uA，否则，几乎为零。所以电池适合在外部电源供电。MOSFET Q1、Q2跟Q3应该选择具有低压栅极和非常低的导通电阻特性。

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