本次項目上需要實現的功能是利用AO3401 PMOS設計一個開關電路，實現一款設備的開關控制。被控設備12V供電，供電電流小於3A即可。且為了提高響應速度，使流過該設備的電流盡可能的大。該設備內阻大約為6ohm。
AO3401產品參數
VDS |
-30V |
ID |
-4.2A(VGS=-10V) |
RDS(ON) |
<60mohm(VGS=-10V) <65mohm(VGS=-4.5V) <120mohm(VGS=-2.5V) |
VGS |
±12V |
其他參數
Input Capacitance |
Ciss |
957pF |
Output Capacitance |
Coss |
115pF |
Reverse Transfer Capacitance |
Crss |
77pF |
芯片內部等效電路
引腳順序
設計電路
設計並調試好的電路如下圖所示，由於供電電壓和驅動電壓均可以使用12V，所以采用了如下較為簡單的方案。
如圖所示，Q9 AO3401的柵極（G）通過100k電阻上拉到12V，源級（S）直接連接至12V電源側，漏極（D）連接到被控設備，被控設備兩端並聯二極管，用於關斷設備后，釋放被控設備上的能量。在默認情況下，Q9 A03401的柵極被拉到12V，此時Vgs=0，PMOS處於截止狀態，被控設備關斷。
為了實現對PMOS的控制，后邊增加了一級PNP構成的電路，當Control_Signal為高電平時，此時Q10 NPN三極管處於導通狀態，使得Q9的柵極拉到GND，此時Q9 AO3401 VGS之間的電壓為-12V，Q9處於導通狀態。反之當Control_Signal為低電平時，Q10 NPN三極管處於截止狀態，此時Q9的柵極重新被R45拉高到12V電源上，Q9恢復截止狀態。
控制邏輯如下：
信號 |
動作 |
Control_Signal=1 |
被控設備得電 |
Control_Signal=0 |
被控設備掉電，並通過續流二極管D8釋放存儲的能量 |
通過以上分析，使用該電路，便利用PMOS實現了一個最基本的負載開關功能。