【专题2：电子工程师 之 硬件】 之 【47.N型MOS管驱动电路】

希望本是无所谓有，无所谓无的，这正如脚下的路，其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路
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1.N型MOS管的驱动电路

注：用N型MOS管控制直流有刷马达（15V/2A）。
 

2.思路

因为MOS管的D极可以流过2A的电流，所以可以将马达直接接在D极然后再接电源；因为GS之间的门控电压决定MOS管是否导通，而开和关控制信号一般是电流信号，所以需要用一个N型三极管，电流控制三极管的开和关，MOS管的G极接三极管的C极。

电路需要实现的逻辑：当输入信号为高时，马达不转；当输入信号为低时，马达转。
 

3.方案一原理图

该电路实现了对MOS管Q1的开关控制，当R3处有电流流过时，MOS管关断，极间电容可以通过Q2的E极来放电。缺点：在MOS管放电过程中，也有电流通过R1到三极管再到地，有一定的功耗，即上面的电路虽然实现了功能，但会消耗一定的无用功耗。

改进思路：
将R1的阻值加大，使C极的电流很小，这样可以减少无用功率；但是，当Q2截止时，如果R1很大，那么+15V电压通过R1，R2的电流就会很小，即MOS管的G极电流很小，此时MOS管在开和关的过程中工作在平台电压的时间就会增长，MOS管的功耗又加大了。
 

4.方案二原理图

当Q2导通时，Q1也导通，此时+15V，经过R1，Q1，R4给MOS管提供门控电压，电流也比较大；当Q2截止时，Q1也截止，G极通过R7对地放电。

但是，当Q1导通时，电流也会流过R7，也会增加无用功耗；增大R7的阻值，可以减小无用功耗，但G极放电电流又会减小。

改进思路：
方案一原理图有放电快，方案二原理图有供电快，即电流大的特点；可以将上面两个电路的优点组合在一起，实现充电快放电也快的电路。
 

5.方案三原理图

将方案二和方案三的优点进行组合。绿方框中的是一个将逻辑反向的电路。实现了当R9输入高信号时，马达转。

输入低信号时，马达不转；并且该电路通过Q1(Q1的C极有大电流)对MOS管进行导通，通过Q4给G极提供快速放电的回路。
 

6.电路优化的思路

(1)查看功耗问题，是否有无用功耗产生。

(2)MOS管的开通和关断速度是否很快。
 

7.方案三原理图存在的问题：可能会出现蹿红现象

当输入端电压为0V或是5V时，电路工作没有问题；但是输入信号从0V到5V是需要一段时间的，即输入量是一个模拟量。

当输入端电压为1.5V时，Q2没有完全导通，工作在放大状态，Q2的C极与E极之间的电流将为B极的100倍，此时Q1将完全导通。

同理，Q5也是工作在放大状态，则Q5C极的电压将会比较高，该电压也可能会导通Q4，此时Q1和Q4同时导通，直接将电源短路，即发生==蹿红现象。