在做電源或驅動時，功率器件MOS管是我們最常用的器件。使用MOS管時，如果對MOS管的某些參數考慮不周，電路通常是無法工作。所以，MOS管選型要考慮方方面面的因素，7步法則教你正確使用。

MOS管廣泛的應用在我們熟知的電路中，比如開關電源，電動馬達、照明調光等驅動電路中。在這里應用中，我們使用的一般是低壓MOS管。與低壓MOS管對應的，便是高壓MOS管，這兩種MOS管的分類是以電壓來分類的。

通常高壓MOS管電壓在400V-1000V左右，能提供有效的鎖定保護運行，采用CMOS技術，與雙極驅動器相比，功耗低，運行效率高，還可以提升系統的可靠性。

低壓MOS管電壓在1V-40V左右，有高速度、高性能、低功耗、低導通電阻、小封裝等優勢，適合保護電路和開關電路。現在的MOS驅動，有幾個特別的應用：

1）低壓應用：當使用5V電源，這時候如果使用傳統的圖騰柱結構，由于三極管的be有0.7V左右的壓降，導致實際最終加在gate上的電壓只有4.3V。這時候，我們選用標稱gate電壓4.5V的MOS管就存在一定的風險。同樣的問題也發生在使用3V或者其他低壓電源的場合。

2）寬電壓應用：輸入電壓并不是一個固定值，它會隨著時間或者其他因素而變動。這個變動導致PWM電路提供給MOS管的驅動電壓是不穩定的。為了讓MOS管在高gate電壓下安全，很多MOS管內置了穩壓管強行限制gate電壓的幅值。在這種情況下，當提供的驅動電壓超過穩壓管的電壓，就會引起較大的靜態功耗。

同時，如果簡單的用電阻分壓的原理降低gate電壓，就會出現輸入電壓比較高的時候，MOS管工作良好，而輸入電壓降低的時候gate電壓不足，引起導通不夠徹底，從而增加功耗。

3）雙電壓應用：在一些控制電路中，邏輯部分使用典型的5V或者3.3V數字電壓，而功率部分使用12V甚至更高的電壓。兩個電壓采用共地方式連接。這就提出一個要求，需要使用一個電路，讓低壓側能夠有效的控制高壓側的MOS管，同時高壓側的MOS管也同樣會面對1和2中提到的問題。

在這三種情況下，圖騰柱結構無法滿足輸出要求，而很多現成的MOS驅動IC，似乎也沒有包含gate電壓限制的結構。這里分享2個相對通用的電路來滿足以上三種應用場景。電路圖如下：

上圖NMOS和PMOS驅動電路功能一致，這里只分析NMOS驅動電路：Vl和Vh分別是低端和高端的電源，兩個電壓可以是相同的，但是Vl不應該超過Vh。

Q1和Q2組成了一個反置的圖騰柱，用來實現隔離，同時確保兩只驅動管Q3和Q4不會同時導通。R2和R3提供了PWM電壓基準，通過改變這個基準，可以讓電路工作在PWM信號波形比較陡直的位置。

Q3和Q4用來提供驅動電流，由于導通的時候，Q3和Q4相對Vh和GND最低都只有一個Vce的壓降，這個壓降通常只有0.3V左右，大大低于0.7V的Vce。

R5和R6是反饋電阻，用于對gate電壓進行采樣，采樣后的電壓通過Q5對Q1和Q2的基極產生一個強烈的負反饋，從而把gate電壓限制在一個有限的數值。這個數值可以通過R5和R6來調節。

最后，R1提供了對Q3和Q4的基極電流限制，R4提供了對MOS管的gate電流限制，也就是Q3和Q4的Ice的限制。必要的時候可以在R4上面并聯加速電容。

這個電路提供了如下的特性：

1）用低端電壓和PWM驅動高端MOS管。

2）用小幅度的PWM信號驅動高gate電壓需求的MOS管。

3）gate電壓的峰值限制

4）輸入和輸出的電流限制

5）通過使用合適的電阻，可以達到很低的功耗。

6）PWM信號反相。NMOS并不需要這個特性，可以通過前置一個反相器來解決。上文多次提到了圖騰柱，這里再給大家解釋何為圖騰柱。

圖騰柱就是上下各一個晶體管，上管為NPN，c極接正電源，下管為PNP，e極接負電源，注意，是負電源，是地。兩個b極接到一起，接輸入，上管的e和下管的c接到一起，接輸出。用來匹配電壓，或者提高IO口的驅動能力。

正如上面電路的分析，MOS管使用涉及到的知識點非常多，希望大家正確規范使用MOS管，發揮其最大的價值。

審核編輯：劉清