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为什么PMOS比NMOS的沟道导通电阻大???

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发表于 2018-5-3 10:42:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
如果读者有一定的电子技术应用经验的话,对NMOS管开关电路的使用场合肯定是如数家珍,几乎所以的开关电源拓扑都偏向于使用NMOS管(而不是PMOS管),如正激、反激、推挽、半桥、全桥等拓扑,NMOS管的应用电路案例真心不要太多,如下图所示(当然,这些也并不全是完全独立的,比如ZCS正激推挽):本文出自www.sztaigeda.com 更多干货还请往下看。

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发表于 2018-5-3 10:46:06 | 显示全部楼层
如果让大家举个PMOS管实际应用电路,恐怕大多数读者除了下图所示的电源开关控制电路外,实在想不出更多其它实用电路了。

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发表于 2018-5-3 10:47:19 | 显示全部楼层
我们暂且不管原因何在,但是NMOS管应用场合远比PMOS管要广泛多,这已经是一个不挣的事实,PMOS管可以做到的NMOS管同样也可以做到,郑应了那句广告词:人无我有,人有我优。
我们可以看看国际整流器公司(International Rectifier,IR)官方网站的所有 MOS 管的分
类,如下图所示:

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发表于 2018-5-3 10:48:43 | 显示全部楼层
除两个红圈所标注的内容是 PMOS 管外,其它都是 NMOS 管,并且 NMOS 管在电压档
次上比 PMOS 管要细分得多,从侧面可以说明 NMOS 管的应用场合比 PMOS 要大得多(因
为应用多,所以需求多,继而型号多),如果你粗略地统计一下 PMOS 与 NMOS 型号的数量,
NMOS 管绝对独占鳌头,这又是虾米情况?
有人说:应该是 PMOS 管在使用的时候控制电路太过复杂,与 NMOS 管的驱动比较,
PMOS 还需要额外的三极管,成本太高。那我们继续往下看
如果读者对电子技术足够感兴趣且好奇心总是不一般的话,应该对降压型 BUCK 单片开
关电源电路有一定的了解,那你自然会遇到类似下图所示的电路:(来自 TI 降压电源芯片
LM2596 数据手册)

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发表于 2018-5-3 10:49:44 | 显示全部楼层
这是我们最常用的 BUCK 拓扑降压芯片典型应用电路,地球人几乎都知道,但是有些降
压芯片应用电路却稍微有所不同,如下图所示: (来自TI降压电源芯片TPS54202H数据手册)

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发表于 2018-5-3 10:50:50 | 显示全部楼层
看到没有,与 LM2596S 芯片相比多了一个 BOOST(BST)引脚,一般在该引脚与 SW 之
间串一个小电容,这是为什么呢?
有经验的读者可能会说: 这种芯片是采用同步整流方案(关于同步整流可参考文章【开
关电源(1)之 BUCK 变换器】,简单的说,就是用 MOS 管来代替续流二极管,以达到降低
损耗继而提升转换效率的目的),内部是用两个 NMOS 管配合工作的,需要一个自举升压电
路,所以才需要外接一个电容。没错!该芯片开关管结构如下图所示:

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发表于 2018-5-3 10:52:16 | 显示全部楼层
然而同步整流方案与使用 NMOS 管作为开关管之间没有因果关系,换言之,就算是异
步整流方案,芯片也会偏向于使用 NMOS 管,如下图所示(来自 TI 降压电源芯片 LM25011
数据手册):

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发表于 2018-5-3 10:53:17 | 显示全部楼层
LM25011 就是异步整流方案,该芯片的内部开关管的结构如下图所示(来自 TI 降压电
源芯片 LM25011 数据手册):

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发表于 2018-5-3 10:54:24 | 显示全部楼层
总之一句话:是 如果内部开关管使用场效应管,那大多数是 NMOS  管,而 PMOS 管几乎
(大多数,不是所有)是没有使用的机会
管几乎
(大多数,不是所有)是没有使用的机会,尽管 PMOS 管的内心可能在呐喊着:老板,给
我一次机会吧,我可以的(就像你内心想对老板呐喊一样,这种悲壮的心情你肯定是懂的,
么么哒)!然而,这并没有什么卵用。
我们在文章《开关电源(1)之 BUCK 变换器》中详细介绍了降压型 BUCK 开关电源拓扑,
并且还用下图做了一次仿真:

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发表于 2018-5-3 10:55:23 | 显示全部楼层
用 PMOS 管来实现开关切换功能的电路是要多简洁就有多简洁,明明一个 PMOS 管就能
搞定的事,非得使用 NMOS 管还弄个稍显复杂的自举电路,就像很多明星,明明可以靠脸
吃饭,偏偏要靠才能。然而,芯片厂家就是嫌弃它,你简洁怎么了?我就是不用你!你自己
上思过崖面壁反省去(不是华山派令狐冲呆的那个地方)。
同样的现象也存在于 BOOST 变换器芯片中,BOOST 单片升压芯片典型应用电路如下图
所示:(来自 TI 升压电源芯片 LM2577T 数据手册)

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