MOS管配合单片机控制+5V电压的通断

最新推荐文章于 2025-06-02 16:28:45 发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/cs9dn003/article/details/12018481

NPN:基极（B）接10K电阻到TTL电平，射极（E）接地，集电极（C）接10K电阻到电源输入（Vin）。
PMOS：源极（S）接电源输入（Vin），栅极（G）接NPN的集电极(C)，漏极(D)电源输出（Vout）。
这样当TTL输出一个高电平，PMOS就把电源通道打开。反之，则关断电源通道。

 

用三极管来做，如果你的单片机也是5V工作的话。可用下面这个电路

 

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cs9dn003
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MOS管当开关控制时为什么一般用PMOS做上管NMOS做下管
07-07
了解MOS管的开通/关断原理你就会发现，使用PMOS做上管、NMOS做下管比较方便。使用PMOS做下管、NMOS做上管的电路设计复杂，一般情况下意义不大，所以很少采用。
关于单片机控制开关三极管总结
08-09
对于单片机电路，单片机输出I/O口供电能力也就是十几个毫安左右，作为开关作用的三极管，和单片机配合使用时候，要优先考虑单片机I/O的负载能力，PDF上所说的都是很理想的状态，驱动开关三极管时候，I/O电流不要过大，根据每款单片机口的驱动能力来决定。
PMOS以及电源转换电路设计
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单片机IO口控制12V电压通断，MOS和三极管电路
ltqdxl的博客
07-27 1万+
POWER_EN为高电平时，Q2导通，使得Q1sg两端有压差，达到Q1的导通电压，此时Vin输出到Vout，这个Vin可以是12V。这样就达到了控制12V通断的要求，当然这个Q1的选型需要参考这个12V的供电电流来选型，如果电流大，需要选择Is大的MOS管。POWER_EN为低电平时，Q2截止，使得Q1sg两端没有压差，Q1截止，此时Vout没有电压。另外，也可以选择用继电器来控制12V的电压通断。...
P沟道mos管作为开关的条件（GS >GS（TH））
小白编程
12-23 3254
P沟道mos管作为开关，栅源的阀值为-0.4V，当栅源的电压差为-0.4V就会使DS导通，如果S为2.8V，G为1.8V，那么GS=-1V，mos管导通，D为2.8V 如果S为2.8V，G为2.8V，VGSw 那么mos管不导通，D为0V， 所以，如果2.8V连接到S，要mos管导通为系统供电，系统连接到D，利用G控制。 那么和G相连的GPIO高电平要2.8-0.4=2.4V以上，才能使m...
单片机3.3V GPIO 控制 5V 通断
phenixyf的专栏
09-23 8088
HUB-RPA项目中，F340 GPIO 输出只有3.3V，用它来控制USB 5V的通断，只用一个PMOS 有问题，电路修改如下后，可正常控制USB 5V的通断。
如何用单片机控制220V交流电的通断
07-12
如何用单片机控制220V交流电的通断 首先来说，220V交流电的负载是多大，是感性负载负载还是阻性负载，正常输出功率是多大等这些都要考虑进去。 1、对于阻性负载 比如普通的灯泡，一般是30到40W左右，如果用220V交流电来控制通断，简单点的就用一个双向可控硅直接控制，BT137电流达到7A，耐压值600V，驱动灯泡足够了 也可以加一个光耦 2、对于感性负载 比如电动机，因为它的内部有线圈，100W的电动机在启动的时候可能达到1000W，因此这类电器电路就要加多一个阻容吸收电路，必要时候同时加一个压敏电阻，可以使10471，根据实际间距选择合适的压敏电阻，因为瞬导通时候电压很高，这样就有起到过压保护，以防一通电或者关断时候产生感应电动势产生的电压把可控硅击穿，有时候还会串联一个电感。 使用可控硅三极管MOS管的单片机控制220V交流电通断电路图解 使用单片机控制220V交流电的通断，方法非常多。使用继电器是最方便的，但是继电器通断会有声音，很不好，而且继电器有次数限制，容易坏。题主也说明不用继电器，下面提供几种方法吧，供大家参考。 （1）使用双向可控硅，注
单片机检测信号通断通用电路（3.3V/5V直流信号，24V+直流信号，220V交流信号）
不浮夸，不将就，认真对待学知识的我们
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在实际的电路设计中，往往需要用到单片机检测某些信号通断，检测电压有无。 在一定的范围内，比如3.3V的直流信号，单片机的IO是可以直接连接信号检测的， 但是往往实际信号各种各样，24V/48V直流，220V交流，甚至380V交流， 单片机就无法直接检测了，今天我们来总结介绍一些常见的信号检测电路
如何通过MOS管控制电源通断以及缓启动
谢谢关注“小鱼教你模数电”,各平台同号
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三极管这里主要做电平转换用，MOS管的左边是输入的电压，右边是输出的电压，当三极管输入为低电平时，三极管截止，MOS管的栅极为高电平，MOS管截止，电源输出关断，当三极管输入为高电平，三极管导通，PMOS栅极为低电平，MOS管导通，电源输出开启。当三极管输入由0变为1时，电容通过电阻放电，栅极电压从VCC慢慢变为0，而输出的电压把也变得了很缓慢。MOS管控制电源的通断电路如下，主要包含一个NPN的三极管，还有一个功率PMOS管。2.MOS管导通时内阻小，压降小。1.MOS管导通电流大，
MOS管在开关电路的作用及其特性
树卡花
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MOS管在开关电路的作用是信号的转换、控制电路的通断。 金属氧化物半导体场效应(MOS)晶体管可分为N沟道与P沟道两大类， P沟道硅MOS场效应晶体管在N型硅衬底上有两个P+区，分别叫做源极和漏极，两极之间不通导，源极上加有足够的正电压(栅极接地)时，栅极下的N型硅表面呈现P型反型层，成为连接源极和漏极的沟道。 改变栅压可以改变沟道中的空穴密度，从而改变沟道的电阻。这种MOS场效应晶体管称为P沟道增强型场效应晶体管。 N沟道的MOS管的电路中，BEEP引脚为高电平即可导通，蜂鸣器发出声音，低电平关闭蜂鸣器；
弱电怎么控制强电/怎么用单片机来控制交流电220V通断
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基于单片机控制电压输出
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开关电源具有体积小、效率高、重量轻、噪声低等优点，其应用越来越广泛。我们在设计蓄电池充电器时，就采用开关电源作为主电路，其中开关器件采用第三代IGBT，其主要优点是耐压高，驱动功率小，开关频率高，导通电阻小。 目前，数模转换器从接口上可分为两大类：并行接口数模转换器和串行接口数模转换器。并行接口数模转换器的引脚多，体积大，占用单片机的口线多；而串行数模转换器的体积小，占用单片机的口线少。 电源设计人员经常面临种种互相对立的要求。一方面要缩小体积、降低成本，另一方面又要提供更多功能并提高输出功率。受原理上的限制，模拟电源本身的功能有限，而模拟电源控制器的设计更是越来越复杂。由于这一原因，有些设计人员转向了纯数字电源设计。然而，对于许多设计人员来说，如此快速地转向不熟悉的领域并不容易。比较可行的一种折衷方法是采用传统模拟电源，但增加数字单片机做为前端。 这种设计的优点在于电源本身的控制仍然使用模拟技术来实现。因此电源设计人员不需要从头重新开始全数字设计就可以为现有设计增加新的功能。采用这种方法，设计中仍然使用熟悉的误差放大器、电流检测以及电压检测电路。当然，尽管有些设计单元（如补偿网络）仍然采用分立器件实现，但其余部分则由单片机来控制。 单片机能够带来的功能可分为四类：控制、监测、判断性功能及通信。控制功能与单片机和电源之间的硬件接口有关。有些电源控制器在内部生成控制信号（如参考电压）。这样的控制器为单片机提供的外部连接点很少。 目前，单片机在许多电源设计中的作用主要是监测。许多单片机都有片上模数转换器（ADC）和模拟比较器。因此，单片机在监测输入电压、输入电流、输出电压、输出电压和温度等信号方面是理想之选。 单片机能够监测范围如此广泛的信号，就可以完成更多功能，如智能故障检测。单片机的多功能源于其可编程能力，可以方便地进行定制来满足设计要求。这样，对于故障情况就可以分类进行处理。短暂的过流以及其他非关键故障可能只需要设置一个标志就可以了。而过热这样的故障则可能需要关闭电源，直到故障排除。需要重新启动电源的故障也可以进行更严格的控制。在某个时间段内如果有太多的故障，单片机就可以永久关断电源。 由于采用接口简单的模拟数字转换器TLC5615，使得开关电源的硬件电路大为简化，线路板面积缩小，成本降低。
对MOS管驱动电路一知半解？这里有你想要知道的一切
01-12
一、MOS管驱动电路综述　　在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，电压等，电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是的，作为正式的产品设计也是不允许的。　　1、MOS管种类和结构　　MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被**成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。　　至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。　　对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，
MOS管开关电路原理图(常用驱动电路设计及应用
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MOS管开关电路原理图(常用驱动电路设计及应用 讲解
MOS管在开关电路中的使用
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5v单片机驱动BUCK电路的MOS管
03-06 6566
 图一：适合开关频率不高的场合，一般低于2KHz。 其中R1=10K，R2 R3大小由V+决定，V+越高，R2 R3越大，以保证电阻及三极管功耗在允许范围，同时保证R2和R3的分压VPP=V+ 减10V，同时V+不能大于40V。 补充： 图二：适合高频大功率场合，到达100KHz没问题，同时可以并联多个MOSFET-P管 R2 R3需要满足和图一一样的条件，其实就是图一
开关电源的DC5V输出，万用表通断档测试是导通的原因：5V输出变压器线圈两端只并联的滤波电容，所以测试通断相当于测试线圈的内阻了。下文是以UC3845芯片为应用的开关电源电路可供参看查看5V输出端口
二进制模----细微行动改变影响世界
08-01 9617
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单片机驱动mos管电路图
an520_的博客
06-01 1万+
在了解5V单片机驱动mos管电路之前，先了解一下单片机驱动mos管电路图及原理，单片机驱动mos管电路主要根据MOS管要驱动什么东西，要只是一个继电器之类的小负载的话直接用51的引脚驱动就可以，要注意电感类负载要加保护二极管和吸收缓冲，最好用N沟道的MOS。如果驱动的东西（功率）很大，（大电流、大电压的场合），最好要做电气隔离、过流超压保护、温度保护等……此时既要隔离传送控制信号（例如PWM信号），也要给驱动级（MOS管的推动电路）传送电能。常用的信号传送有PC923 PC929 6N137 TL521等至
如何使用单片机 pwm 控制 mos 管？
攻城狮鹏哥
04-01 4771
pwm_period变量定义了PWM的周期，而pwm_duty变量定义了高电平的持续时间（占空比）。通过改变PWM的占空比（高电平时间占总周期时间的比例），可以控制MOS管的导通程度，从而控制电路的电流或电压。if (++pwm_count >= pwm_period) { // 达到一个PWM周期。if (pwm_count < pwm_duty) { // 如果在占空比时间内。#define PWM_PIN P2_0 // 定义PWM输出引脚为P2.0。
假设AMS1117的输入是5V，输出为1.8或3.3V,用单片机控制AMS1117开关该选择什么型号的MOS管，电路该如何设计
02-21
<think>好的，用户之前问了关于AMS1117从5V转1.8V或3.3V的问题，现在他们想用单片机控制AMS1117的开关，需要选择合适的MOS管和设计电路。我需要先理解他们的需求。 首先，用户可能是在设计一个需要电源管理的项目，比如通过单片机控制不同模块的电源通断，以节省功耗或实现模块的开关。AMS1117是LDO，所以直接用MOS管控制其输入或输出的供电。用户可能对电子设计有一定基础，但需要具体的元件选型和电路指导。 接下来，用户的问题涉及到MOS管的选型和电路设计。我需要考虑几个方面：MOS管的类型（N沟道还是P沟道）、电压和电流参数、驱动方式，以及如何与单片机IO口配合。 首先，控制AMS1117的开关有两种方法：控制输入电压或控制使能端。但AMS1117没有使能引脚，所以只能通过切断输入或输出来实现开关。通常，切断输入更有效，因为关闭输出可能会有反向电流等问题。 因此，用户需要在AMS1117的输入或输出端加MOS管。由于AMS1117的输入是5V，输出是低压（1.8V或3.3V），可能需要选择适合的MOS管。但AMS1117的输出电流可能较大，比如500mA或1A，所以MOS管的电流能力要足够。 接下来，MOS管的选型。如果控制输入端，输入是5V，所以MOS管的VDS需要大于5V，一般选20V或更高。电流根据AMS1117的最大输入电流来定，假设输出电流是1A，输入电流稍微低一些，但MOS管的连续电流需要至少1A以上，考虑到余量，选3A或更大的。 单片机IO电压一般是3.3V或5V，所以MOS管的驱动电压需要能被单片机直接驱动。N沟道MOS管通常需要Vgs高于阈值电压，如果单片机是3.3V，可能需要逻辑电平的MOS管，确保在3.3V时能够完全导通。或者使用P沟道MOS管，但驱动P沟道可能需要额外的电路，比如用NPN三极管来转换电平。 不过，控制输入端的电源，用P沟道可能更简单，因为可以将源极接5V，栅极通过电阻下拉到地，当单片机输出高电平时，关闭MOS管，低电平时导通。不过这里需要确认单片机的IO电压是否足够。比如，如果单片机是3.3V，而P沟道MOS管的Vgs(th)是-1V到-2.5V，那么当栅极拉到3.3V时，Vgs是3.3V-5V=-1.7V，可能不足以完全关闭，所以可能需要电平转换。 或者，使用N沟道MOS管控制地回路，但这样需要将MOS管放在AMS1117的GND路径，这可能影响其输出电压稳定性，因为AMS1117的GND引脚需要稳定接地。因此，可能不太适合。 另一种方法是控制AMS1117的输出端，用MOS管作为开关。但AMS1117的输出是低压，比如1.8V或3.3V，这时候用N沟道MOS管，源极接地，漏极接AMS1117的输出，但这样可能需要较高的栅极电压才能导通，如果单片机是3.3V，可能无法完全导通，导致较大的导通电阻。因此，可能还是P沟道更合适，但同样需要考虑驱动问题。 综合考虑，可能更推荐使用P沟道MOS管控制AMS1117的输入电源。例如，在5V输入和AMS1117的VIN之间加一个P沟道MOS管，由单片机控制其开关。当MOS管导通时，5V供电给AMS1117，输出有效；当关闭时，切断输入，AMS1117无输出。 这时候，P沟道MOS管的选型需要满足：VDS耐压大于5V，连续电流大于AMS1117的最大输入电流，且能被单片机IO驱动。例如，AO3401是常用的P沟道MOS管，VDS=-30V，连续电流-4A，Vgs(th)在-1V左右，适合3.3V或5V的驱动。 驱动电路方面，当单片机输出高电平（比如3.3V）时，MOS管的栅极被拉高到3.3V，相对于源极（5V），Vgs=-1.7V，此时MOS管应该关闭。当单片机输出低电平（0V）时，栅极被拉到0V，相对于源极Vgs=-5V，此时MOS管导通。这样就需要一个上拉电阻到5V，当单片机IO为高阻态时，MOS管栅极被上拉到5V，保持关闭。而当IO输出低电平时，拉低栅极到地，导通MOS管。不过，这里需要注意，如果单片机IO只能输出3.3V的高电平，当源极是5V时，栅极的高电平是3.3V，相对于源极的5V，Vgs=-1.7V，而AO3401的Vgs(th)是-0.7V到-1.5V，所以此时可能MOS管并未完全关闭，会有漏电流。因此，可能需要使用电平转换电路，比如用NPN三极管来驱动P沟道MOS管，确保栅极能被拉到5V以完全关闭。 或者，如果单片机支持5V IO，可以直接用IO的高电平（5V）来关闭MOS管，低电平导通。但很多现代单片机是3.3V的，所以可能需要额外的电路。 另一个方法是使用N沟道MOS管来驱动P沟道MOS管的栅极。例如，当单片机输出高电平时，N沟道导通，将P沟道的栅极拉低到地，导通；当输出低电平时，N沟道关闭，P沟道的栅极被上拉电阻拉到5V，关闭。这样可以确保P沟道完全关闭，但增加了电路的复杂性。 不过，用户可能希望电路尽可能简单，所以需要权衡。如果单片机是3.3V，可能选择逻辑电平的P沟道MOS管，例如SI2301，其Vgs(th)在-0.6V到-1.2V，当Vgs=-3.3V时，导通电阻较低。但此时如果源极是5V，栅极被拉到3.3V，Vgs=-1.7V，可能足够导通，但需要确认数据手册中的Vgs与Rds(on)的关系。例如，SI2301在Vgs=-2.5V时，Rds(on)为0.1Ω，但在Vgs=-1.7V时可能Rds(on)较高，导致较大的压降。因此，可能需要选择阈值更低的MOS管，或者使用电平转换。 或者，直接使用N沟道MOS管控制AMS1117的GND引脚，但这样可能会影响LDO的性能，因为GND引脚需要稳定的地参考。所以不太推荐。 综上，最可靠的方案是使用P沟道MOS管控制输入电源，并通过NPN三极管或电平转换电路来驱动，确保MOS管能够完全导通和关闭。例如，使用一个NPN三极管（如2N3904）作为开关，当单片机输出高电平时，三极管导通，将P-MOS的栅极拉低到地，导通；当输出低电平时，三极管关闭，栅极通过上拉电阻到5V，关闭MOS管。这样即使单片机是3.3V，也能有效控制MOS管的状态。 在选型时，P-MOS需要满足电压和电流需求，例如AO3401，SI2301，或者IRF9540（如果需要更大电流）。同时，电阻的选择需要合适，比如基极电阻限制电流，上拉电阻确保快速关闭。 最后，电路设计中需要添加必要的滤波电容，确保AMS1117的输入和输出稳定，同时注意布局布线，减少干扰。此外，如果AMS1117的负载电流较大，MOS管的导通电阻要足够小，以减小压降和功耗。</think>以下是使用单片机控制AMS1117电源开关的MOS管选型及电路设计详解： --- ### **一、MOS管选型关键参数** 1. **控制目标**：通过单片机IO信号控制AMS1117的输入电源（5V）通断。 2. **MOS管类型**：推荐**P沟道MOS管**（控制电源正极）或**N沟道MOS管**（控制地回路，需谨慎设计）。 3. **选型要求**： - **电压规格**：\( V_{DS} \geq 5V \)，建议选择20V以上型号。 - **电流规格**：连续电流 \( I_D \geq 1.5 \times I_{load} \)，例如负载电流1A则选2A以上。 - **驱动电压**：需匹配单片机IO电平（3.3V或5V）。建议选择**逻辑电平MOS管**（低 \( V_{GS(th)} \)）。 #### **推荐型号**： - **P沟道MOS管**（优先选择）： - **AO3401**（-30V/-4A，\( V_{GS(th)} = -0.7 \text{V} \)） - **SI2301**（-2.3A，\( V_{GS(th)} = -0.6 \text{V} \)，适合3.3V驱动） - **N沟道MOS管**（需配合电平转换）： - **2N7002**（60V/0.3A，\( V_{GS(th)} = 1.5 \text{V} \)） - **IRLML6402**（-20V/-3.7A，逻辑电平P沟道） --- ### **二、电路设计** #### **方案1：P沟道MOS管控制输入电源（推荐）** - **原理**：将MOS管串联在AMS1117的输入正极（5V），通过单片机IO控制通断。 - **电路连接**： ``` [5V电源] → P-MOS漏极（D） │ P-MOS源极（S） → AMS1117-VIN │ P-MOS栅极（G） → 电阻分压网络 │ ├─ 10kΩ上拉电阻 → 5V │ └─ NPN三极管（如2N3904）集电极 │ NPN基极 → 1kΩ电阻 → 单片机IO │ NPN发射极 → GND ``` - **工作逻辑**： - **导通**：单片机IO输出高电平 → NPN三极管导通 → P-MOS栅极被拉低至GND → \( V_{GS} = -5V \) → MOS管导通。 - **关闭**：单片机IO输出低电平 → NPN三极管关闭 → P-MOS栅极被上拉至5V → \( V_{GS} = 0V \) → MOS管关闭。 #### **方案2：N沟道MOS管控制地回路（需谨慎）** - **原理**：将N沟道MOS管串联在AMS1117的GND路径，通过控制地回路通断实现开关。 - **电路连接**： ``` AMS1117-GND → N-MOS漏极（D） │ N-MOS源极（S） → GND │ N-MOS栅极（G） → 10kΩ电阻 → 单片机IO ``` - **注意事项**： - 需确保单片机IO电压（如3.3V）高于MOS管的 \( V_{GS(th)} \)。 - AMS1117的GND路径被切断时，输出电压可能不稳定，需验证实际效果。 --- ### **三、关键设计细节** 1. **驱动电路优化**： - **单片机IO为3.3V时**：直接驱动P-MOS可能不足（如 \( V_{GS} = 3.3V - 5V = -1.7V \)），需通过NPN三极管增强驱动能力（如方案1）。 - **单片机IO为5V时**：可直接连接P-MOS栅极，无需三极管（简化电路）。 2. **保护设计**： - **反接保护**：在5V输入端串联二极管（如1N4148）。 - **瞬态抑制**：在AMS1117输入/输出端并联0.1μF陶瓷电容，降低噪声。 3. **功耗与散热**： - **MOS管导通电阻**：选择 \( R_{DS(on)} < 0.1Ω \) 的型号（如AO3401的 \( R_{DS(on)} = 0.05Ω \) @ \( V_{GS} = -4.5V \)）。 - **功率计算**：若负载电流1A，功耗 \( P = I^2 \times R_{DS(on)} = 1^2 \times 0.05 = 0.05W \)，无需额外散热。 --- ### **四、参考电路图** #### **方案1：P-MOS控制输入电源（3.3V单片机驱动）** ``` 5V电源 │ ▼ P-MOS(D) │ ▼ P-MOS(S) → AMS1117-VIN │ P-MOS(G) ──┬─10kΩ── 5V │ └─NPN集电极 │ 基极─1kΩ─→ 单片机IO │ 发射极─→ GND ``` #### **方案2：N-MOS控制地回路（5V单片机驱动）** ``` AMS1117-GND │ ▼ N-MOS(D) │ ▼ N-MOS(S) → GND │ N-MOS(G) ──10kΩ─→ 单片机IO ``` -- ### **五、替代方案** - **集成负载开关**：若对体积和可靠性要求高，可直接使用集成负载开关（如TPS22965），内置MOS管和驱动电路，支持3.3V/5V控制。 - **继电器控制**：适用于大电流场景，但体积大、响应慢。 --- 通过合理选型MOS管并设计驱动电路，可实现单片机对AMS1117电源的精准控制，适用于低功耗设备、多电源域管理等场景。
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