MOSFET负载开关基本电路了解吗？双MOS如何设计分立式负载开关？

本文中，小编将对MOSFET负载开关予以介绍，如果你想对它的详细情况有所认识，或者想要增进对它的了解程度，不妨请看以下内容哦。

一、MOSFET负载开关基本电路

功率MOSFET是一种具有良好开关特性的器件：导通时其导通电阻RDS(ON)很小；在关断时其漏电流IDSS很小。另外，它的耐压范围很宽，从几十V到几百V，漏极电源范围宽，从几A到几十A，所以非常适合作负载开关。

N沟道MOSFET可以组成最简单的负载开关，如图1所示。负载接在电源与漏极之间（负载可以是直流电动机、散热风扇、大功率LED、白炽灯泡或螺管线圈等）。在其栅极上加一个逻辑高电平，则N-MOSFET导通，负载得电；在其栅极加一个逻辑低电平，则N-MOSFET关断，负载失电。

图1 用MOSFET组成的负载开关

从图1可以看出，负载开关接是在电源与负载之间，用逻辑电平来控制通、断，使负载得电或失电的功率器件。由于开关在负载的下边，一般称为低端负载开关。

如果负载是一个要求接地的电路（如功率放大电路、发射电路或接收电路等），则低端负载开关不能用，要采用高端负载开关。高端负载开关主要由P沟道MOSFET组成，如图2所示。图2(a)是由一个P-MOSFET与一个反相器组成的，图2(b)是由一个P-MOSFET与一个N-MOSFET组成的。开关在负载的上面，称高端负载开关。

图2 高端负载开关

二、如何用双MOS设计分立式负载开关？

在这部分，我们主要来设计一款具有反向电流保护的共漏极负载开关，共漏双NMOS。

在一些应用中，需要能够阻断两个方向的电流，例如电池驱动应用，其中应防止电池在充电器连接器侧短路等故障情况下放电，或在电气故障导致连接电缆和交流适配器泄露的情况下放电。

更全面的负载开关功能包括反向电压保护、反向电流保护，这些可以用共漏极或共源极配置的MOSFET实现。

阻断反向电流的常见方法是使用二极管。但是使用MOSFET负载开关可以更有效地实现该功能。为了实现两个电流方向的阻断，必须将两个MOSFET以相反的极性串联。如图3和 图4 ，在这种情况下，如果不是两个FET都打开，那么其中总有一个体二极管可以阻断对向的电流。这种方法允许创建两种反向驱动保护负载开关的替代拓扑，背靠背连接漏极或源极，称为共漏极或共源极。

图3：反向电流保护共漏双NMOS负载开关

图3为共漏极双NMOS高边负载开关，与单NMOS高边负载开关一样，需要有高于Vin的HV_Ctrl驱动。

图4：反向电流保护共漏双PMOS负载开关

图4为共漏极双PMOS高边负载开关，与单PMOS高边负载开关一样，Ctrl端需要可以达到接近等于或高于Vin的电平，若不能直接施加，则需要增加一个三极管或者MOS管驱动G极。

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