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给三极管基极或者MOS管栅极接下拉电阻的一点经验

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瑞生|  楼主 | 2015-6-25 22:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

设计一个驱动继电器(或者电磁阀、电机)的电路,不算难吧?但是设计一个稳定的电路有没有信心?比如如何排除“上电误启动”。

举个栗子:

MOS管驱动电路(不带下拉电阻).gif

这是一个单片机驱动普通直流电机的电路图。先给小白解释一下电路:TC4426是一个“MOS管驱动芯片”,供电电压12V,如果P1.2是高电平(5V),那么OUTA引脚就是低电平(0V),如果P1.2是低电平,那么OUTA就是高电平(12V)。关于这一点,通过芯片原理图上的OUTA上面的横杠也可以看的出来,输入和输出是反向的。当MOS管栅极(G极)是高电平(一般大于4V就可以导通了,具体看MOS管型号的datasheet),MOS管导通,直流电机工作,如果MOS管栅极是低电平,MOS管不导通,电机不转。

为了上电以后,电机先不能转,让它转的时候再转。所以单片机初始化引脚的时候,就要把引脚初始化为高电平。

实际上,单片机上电有一个复位的过程,复位以后,单片机才会工作,在这个复位过程中,单片机的引脚电压是不定的,所以就有可能造成电机短时启动。

同时,在上电的过程中,G极的电位也是很不稳定的。

做产品就要极致,不稳定的产品贴上Made in China岂不是丢人!

所以为了稳定性,我们一般会在MOS管的栅极加个下拉电阻,在上电的时候把栅极拉低,不让MOS管导通。不过,这个下拉电阻阻值的选择是很关键的。

接了下拉电阻以后,电路图如下:

MOS管驱动电路(接了下拉电阻).gif

那么这个电阻该选多大阻值呢?

我们先看一下,当我选了4.7K的阻值时,G极的波形如下:
(我用的是频率为1K的PWM驱动)

4K7下拉电阻.jpg

当我把下拉电阻换成33K的时候,波形如下图所示:

33K下拉电阻.jpg
你看出区别来了吗?

用4.7K的时候,高电平是7V左右;用33K的时候,高电平是11V左右。

那如果用比4.7K更小的电阻,高电平就会更低,如果高电平小于了4V,可能MOS管就导不通了。

归根结底,还是最基本的欧姆定律和电阻分压原理。

分压电阻.gif

你看是不是呢?

把复杂的问题看简单了,说明你就看懂了!

另外提醒:栅极驱动电压要尽可能大,所以选用4.7K和33K做比较的话,33K就比较合适。

我已经把上面内容做成了PDF,你可以下载到电脑保存:)
怎么给三极管基极或者MOS管栅极接下拉电阻.pdf (213.06 KB)

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gx_huang| | 2015-6-26 08:31 | 显示全部楼层
LZ说的都是基础。
另外,P1.2的上电默认输出电平也很重要,不同芯片的特性会不一样。

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lfc315| | 2015-6-26 09:19 | 显示全部楼层
G极下拉电阻应该接在R126前面;
另外G极不管怎么接,也阻挡不了P1.2引脚的步伐,P1.2的默认状态才是最关键的

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shenhao2007| | 2015-6-26 09:22 | 显示全部楼层
多谢分享

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1264688211| | 2015-6-28 19:24 | 显示全部楼层
多谢分享

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longcai1988| | 2015-6-29 11:00 | 显示全部楼层
2楼正解

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xtaylg| | 2015-6-29 11:50 | 显示全部楼层
驱动MOS管串一个这么大的电阻?谁教你的?还电阻分压,也是醉了

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rankey| | 2015-6-30 14:23 | 显示全部楼层
xtaylg 发表于 2015-6-29 11:50
驱动MOS管串一个这么大的电阻?谁教你的?还电阻分压,也是醉了

楼主说得不对吗?别说自己醉呀

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看见未来| | 2015-6-30 16:32 | 显示全部楼层
电阻的选取没那么简单的。信号频率、门极电压,结电容都是需要考虑的对象。

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Lgz2006| | 2015-7-1 08:28 | 显示全部楼层
归根结底,欧姆定律和电阻分压原理的运用,还只是最基本的

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a513247209| | 2015-7-1 09:10 | 显示全部楼层
貌似OUTA输出高电平的时候,MOS怎么说都是导通的吧?  有效果?

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bluecup| | 2015-7-1 17:01 | 显示全部楼层
居然用一个mos管驱动另外一个mos管?另外上电去抖有很多招,就上拉下拉什么的一般不靠谱。

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william008| | 2015-7-2 16:36 | 显示全部楼层
不止这么简单。
你谈到的分压,你的模型只考虑了直流的模型,没考虑交流模型
MOS管的GS之间是有电容的,你考虑了吗?

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神奇号| | 2015-7-3 20:29 | 显示全部楼层
我怎么MOS管栅极电阻不能太大,要几十欧姆哪?

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zl138764| | 2015-7-16 19:04 | 显示全部楼层
上电的过程中,P1.2会不会出现输出低电平,这样mos管不是就打开,电机就启动了吗?

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huayuliang| | 2015-7-16 21:04 | 显示全部楼层
你得看MOSFET的参数,驱动的负载特性以及要求。。如果没有什么特别要求的话,3.3k那个电阻的阻值可以取的范围很大。。下拉电阻阻值的选取自然是不能影响MOSFET的正常开通。

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demon_01| | 2015-7-16 23:15 | 显示全部楼层
看见未来 发表于 2015-6-30 16:32
电阻的选取没那么简单的。信号频率、门极电压,结电容都是需要考虑的对象。
...

嗯,这哥们说得有理。你的频率才1K,如果频率上百K或者更高呢?栅极驱动电流够不,33K的泄放速度跟得上不?

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瑞生|  楼主 | 2015-7-17 23:19 | 显示全部楼层
demon_01 发表于 2015-7-16 23:15
嗯,这哥们说得有理。你的频率才1K,如果频率上百K或者更高呢?栅极驱动电流够不,33K的泄放速度跟得上不 ...

嗯,有道理!

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liozhenbin92| | 2015-7-18 16:23 | 显示全部楼层
过来学习下,最近也在学mos管驱动。

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yanqiu3526| | 2015-8-25 15:00 | 显示全部楼层
讲解透彻,给点个赞

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