单片机通过三极管控制MOS管供电接负载后输出电压为0？

点击联系发帖人 时间：2022-09-27 02:14

单片机晶体管

单片机I/O口驱动，为什么一般都选用三极管而不是MOS管？这里其实有两个问题：

1.单片机为什么不直接驱动负载？

2.单片机为什么一般选用三极管而不是MOS管？

1.单片机的IO口，有一定的带负载能力。但电流很小，驱动能力有限，一般在10-20mA以内。所以一般不采用单片机直接驱动负载这种方式。

2.至于单片机为什么一般选用三极管而不是MOS管？需要了解三极管和MOS管的区别，如下：

①三极管是电流控制型，三极管基极驱动电压只要高于Ube（一般是0.7V）就能导通。

②MOS管是电压控制型，驱动电压必须高于阈值电压Vgs（TH）才能正常导通，不同MOS管的阈值电压是不一样的，一般为3-5V左右，饱和驱动电压可在6-8V。

处理器一般讲究低功耗，供电电压也越来越低，一般单片机供电为3.3V，所以它的I/O最高电压也就是3.3V。

3.3V电压肯定是大于Ube的，所以直接在基极串联一个合适的电阻，让三极管工作在饱和区就可以了。Ib=（VO-0.7V）/R2。

图2 驱动三极管示意图

通过前面也了解到，MOS管的饱和电压>3.3V，如果用3.3V来驱动的话，很可能MOS管根本就打不开，或者处于半导通状态。

在半导通状态下，管子的内阻很大，驱动小电流负载可以这么用。但是大电流负载就不行了，内阻大，管子的功耗大，MOS管很容易就烧坏了。

所以，一般选择I/O口直接控制三极管，然后再控制MOS管。

图3 I/O口驱动三极管后再驱动MOS管

当I/O为高电平时，三极管导通，MOS管栅极被拉低，负载RL不工作。

当I/O为低电平时，三极管不导通，MOS管通过电阻R3，R4分压，为栅极提供合适的阈值电压，MOS管导通，负载RL正常工作。

为什么要这样操作呢？一定要用三极管来驱动MOS管吗？那是因为三极管带负载的能力没有MOS管强，当负载电流有要求时，必须要用MOS管来驱动。那可以用I/O口直接驱动MOS管吗？答案是可以的，但这种型号不好找，这里给大家推荐一个NMOS型号：DMN6140L-13（因为用的少，目前就知道这个型号，如果大家有知道的，可以在评论区告诉我，感谢）。
图4 DMN6140L-13阈值电压这个管子的阈值电压是1V，3.3V的时候可以完全导通，导通时的最大电流大约2.3A的样子。
图6 LMBT2222ALT1G导通电流可见MOS管的驱动能力是三极管4倍，所以对负载电流有要求的都使用MOS管。在要求不高，成本低的应用场合，一般使用三极管作为开关管。

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今晚，设计电路搞了一晚上，终于从模电渣渣的我，把MOS管理解了那么一丢丢，如有写的不好的地方，请指出来。谢谢。

在数字电路中使用三极管就可以做开关，但是一般是用于控制小信号。对于大电流，三极管发热会比较严重。

mos管因为导通电子非常小，所以特别适合控制大电流的电路。

不会用mos管做开关电路？（我自己也不会，现学现卖一番，刚好整理一下我自己的理解）

提问：我想用单片机io直接控制门级可以吗？必须要加驱动电路吗？

答：1：5V的vgs导电通道没有完全打开，驱动led这样的小负载没问题，稍大的就不行了。

2：首先要求MOS管的开启电压在IO的输出范围内，这时IO可以直接驱动，但为了防止上电暂态的失控，一般要加一个静态偏置即上拉或下拉电阻，这个由MOS管的类型（P沟道还是N沟道）决定。

我个人的理解：其实杰杰认为，只要你单片机io口输出电压达到完全导通的状态，那么你就可以直接驱动MOS管，以IR7843 N沟道MOS管为例:

这圈圈这句话的意思是如果应用于完全导通方式，建议做到至少要4.5V。当你的单片机io可以输出5v的话，那么就不需要驱动电路就能完全导通了。

三极管有PNP和NPN，MOS管也有NMOS和PMOS，就像三极管有人偏爱PNP类型的一样，MOS管中也有人喜欢用NMOS，原因是导通电阻小，价格便宜

MOS的导通非常简单：Vgs大于一个常数（也就是它的最小导通电压），MOS管就导通了。至于这个数，是多少？别问我，看手册。

假设以我选的器材为例，发热功率为60w，12v，它工作电流大概在5A左右，所以，我们选择的MOS管要在完全导通时候允许通过电流要大于5A，

这样就很完美了。IR7843的导通最小电压为2.5V，最大电压为10V，允许通过的电流远大于5A，满足我们的要求。

然后我们来看看导通的例子:

下图：控制端为低电平的时候，第一个MOS管的Vgs为低电平（0），第一个MOS管截止，第二个MOS管的Vgs为5V。第二个MOS管导通，S极被拉低

下图：控制端为低电平的时候，第一个MOS管的Vgs为高电平（3v），第一个MOS管导通，第二个MOS管的Vgs被拉低。第二个MOS管截止。

一个单片机控制N-MOS管的驱动电路，不仅仅单纯做驱动的，也要做保护，做隔离电路，防止电流流入单片机把单片机烧了。常见的隔离电路有光耦隔离（这个光耦隔离需要根据你的驱动的频率选择），也可以用74系列隔离芯片（7hc244）。

下面分享一个光耦隔离的电路：

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