硬件:1-1:电源输入电路(2026/06/27)

📅 2026/6/28 22:05:12
硬件:1-1:电源输入电路(2026/06/27)
电源输入及其开关电路1电阻R1的作用栅-源并联电阻R1跨在 Gate 和 Source 之间MOS 管的栅极是绝缘的SiO₂ 层输入阻抗极高MΩ 甚至 GΩ 级Cgs 又是个几 nF 的电容。这种高阻 容性节点一旦悬空或者驱动撤掉电荷无处可去就会惹麻烦。R1电阻 就是用来兜底的。作用1断电 / 驱动悬空时给 Cgs 留个放电回路最主要的作用正常工作时驱动电路MCU / 驱动芯片推高推低Gate 电压被主动控制Rgs 分走的电流极小不影响一旦系统掉电、MCU 复位、驱动引脚变高阻栅极就悬空了Cgs 里若存了电荷没地方泄 → Vgs 可能慢慢漂到 Vth开启电压以上MOS 误开通上下管直通 → 炸管Rgs 一般取 10k ~ 100k低压小信号甚至到 1M给 Cgs 一个确定的泄放路径让 Vgs 在悬空时稳稳被拉到 0VMOS 关死。作用2让默认状态确定有些电路里你希望上电瞬间 MOS 默认是关的比如高边 PMOS 负载开关、N-MOS 低边开关。没有 Rgs 的话上电那一瞬间栅极浮空MOS 可能先抖一下再关负载就莫名其妙闪一下。并个 Rgs 到源极上电默认 Vgs0关得死死的确定性就有了。2回顾一下mos管MOS管有 三个引脚名称Ggate 栅极Ssource 源极Ddrain 漏极导通条件Nmos管NMOS的源极S极通常接在低电位如GND。要想让它导通你需要在栅极G极施加一个比源极更高的电压。Pmos管PMOS的源极S极通常接在高电位如电源。要想让它导通你需要在栅极G极施加一个比源极更低的电压。本学习项目采用PMOS管S源极接12V电压输入栅极接地时开关打到1引脚时pmos管导通。3电路是开启和关闭逻辑电路导通开关拨到1时栅极接地栅极电压0V源极电压为12Vpmos管导通此时VBAT收到12V。电路关闭开关拨到3时栅极接12V栅极不是完美的 12V但因为栅极和源极被开关 S1 强制连通Vgs 电压被钳位在 0V 附近PMOS 管依然是关断的pmos管不导通此时VBAT收到0V4电路保护元器件R1 (4.7k)实际上是栅极下拉电阻。它的作用是确保开关断开时栅极默认接地关断状态。R5 (1k) 实际上是限流电阻。它串联在稳压管回路中用来保护稳压管不被过大的电流烧毁。稳压二极管 D1 假设稳压管的参数设定为 16V。这意味着只要电压不超过 16V它就处于“沉睡”状态反向截止相当于不存在。如果输入电压异常升高比如适配器故障飙升到 50V当电压触及 16V 时稳压管立刻被“击穿”注意这是可控的击穿不是烧毁。一旦击穿稳压管就变成了一根导线。它会强制把多余的电压“短路”到地线GND上。这就好比洪水来了大坝被冲开水流顺着溢洪道流走了从而保证大坝后方后级电路的水位电压始终维持在 16V 的安全线以下。稳压管虽然能钳位电压但它有个弱点怕大电流。如果稳压管短路电流会变得极其巨大把它瞬间烧毁。R5 就是为了防止这种情况发生的。