0.1.1低邊驅(qū)動
由于工藝和成本的問題,一般由N溝道增強(qiáng)型MOS晶體管作低邊驅(qū)動,其具體結(jié)構(gòu)如下圖所示:
圖 6 NMOS管作低邊驅(qū)動
其中,L10為測試時設(shè)備端接入的感性負(fù)載。
當(dāng)VGS > VTH時,NMOS管打開導(dǎo)通,此時Vo輸出為低;當(dāng)VGS < VTH時,NMOS管關(guān)閉,此時Vo輸出為高,可以驅(qū)動外部負(fù)載。由于感性負(fù)載的存在,在NMOS管由打開到關(guān)閉的過程中,低邊驅(qū)動會出現(xiàn)箝位,如圖7所示。
圖 7 低邊驅(qū)動輸出
測試時,首先通過測試設(shè)備在ECU引腳上接L10到UB,然后控制MOS管導(dǎo)通,測試導(dǎo)通壓降,接著控制MOS管關(guān)斷,測試箝位電壓。箝位電位可以直接查閱該MOS管的數(shù)據(jù)手冊,而MOS管導(dǎo)通時的壓降還需要知道MOS管的導(dǎo)通電阻。
低邊驅(qū)動時的一個比較大的缺點是當(dāng)ECU的輸出端短路到地時(此可能性遠(yuǎn)大于ECU輸出端短路到電源),輸出端一直工作。而高邊驅(qū)動可以很好地解決該問題。
0.1.2高邊驅(qū)動
P溝道增強(qiáng)型MOS晶體管和N溝道增強(qiáng)型MOS晶體管都可以用作高邊驅(qū)動,兩者的結(jié)構(gòu)和工作原理都有所不同。
PMOS管作高邊驅(qū)動時,當(dāng)VGS < VTH,NMOS管打開導(dǎo)通,此時Vo輸出為高,可以驅(qū)動外部負(fù)載;當(dāng)VGS > VTH,NMOS管關(guān)閉,此時Vo輸出為低,輸出端關(guān)閉。
當(dāng)PMOS由打開到關(guān)閉的過程中,感性負(fù)載會一直放電,從而在下降過程中出現(xiàn)箝位。
圖 8 PMOS作高邊驅(qū)動
NMOS管作高邊驅(qū)動時,當(dāng)VGS < VTH,NMOS管關(guān)閉,此時Vo輸出為低,輸出端關(guān)閉;當(dāng)VGS > VTH,NMOS管打開導(dǎo)通,此時Vo輸出為高,可以驅(qū)動外部負(fù)載,而NMOS導(dǎo)通時,VS近似為UB,故而VG須大于UB(13V),這便需要一個Pump將輸入端的電壓提高,如圖9所示。
圖 9 NMOS管作高邊驅(qū)動
測試高邊驅(qū)動時步驟基本和測試低邊驅(qū)動相同,區(qū)別的是根據(jù)不同類型MOS管,其控制導(dǎo)通和關(guān)斷的順序不致。
PMOS管制作工藝復(fù)雜,成本較高;而NMOS管作高邊驅(qū)動,為了有較高輸入電壓,還需額外增加一個Pump。這是MOS管作高邊驅(qū)動時的缺點
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