两个MOS管背靠背串联时,它们的源极和漏极相对连接,可以形成一个双向开关。
这种配置允许电流在两个方向上流动,并且可以通过控制MOS管的栅极电压来开通或关断电流。
工作原理如下:
两个MOS管,通常为N沟道MOS管和P沟道MOS管,它们的漏极和源极分别相连。
N沟道MOS管的漏极连接P沟道MOS管的源极,形成公共节点,同时这个公共节点也是双向开关的输出端。两个MOS管的栅极则作为控制输入端。
通过向两个MOS管的栅极施加适当的电压,可以控制它们的导通和截止状态。
当N沟道MOS管的栅极电压高于其阈值电压时,它导通,允许电流从漏极流向源极(即从左向右流动)。
相反,当P沟道MOS管的栅极电压低于其阈值电压(通常相对于其源极是负电压)时,它也导通,允许电流从源极流向漏极(即从右向左流动)。
由于两个MOS管是背靠背连接的,因此当它们分别处于导通状态时,电流可以在两个方向上自由流动。
这使得双向开关能够在不改变电路结构的情况下,实现电流的双向控制。
双向开关在许多应用中都非常有用,特别是在需要双向电流控制的场合,直流电机控制、电池管理系统、不间断电源(UPS)系统等。
双向开关
一种由MOSFET或者IGBT构建的有源器件,在上电后可以允许电流双向流动,并在断电时阻止双向电压流。它可以进行双向传导。
在这个A点开关施加正电压,B点施加负电压,电流从A流向B。但当电压极性改变,就可以让B流向A。
双向开关是通过将MOSFET或IGBT背靠背串联来构成的。
那它是如何实现电流双向流动的?
当USB给电池充电,Q3导通,USB电源通过Q1的体二极管和Q3形成通路,随后Q1和Q2导通,实现了对电池的充电。
当电池给USB外接的负载供电,Q3导通,电池电源通过Q2的体二极管和Q3形成通路,Q1、Q2导通,实现了给USB接口电路供电。
当控制Q3关断时,USB无法给电池充电,电池也没法给负载供电,这时就能实现反向电流阻,或者电流防倒灌的功能。
演示:
双向开关是一种由两个MOS管(通常为N沟道和P沟道)背靠背串联构成的有源器件,允许电流在两个方向上自由流动,并通过控制MOS管的栅极电压来开通或关断电流。这种配置使得双向开关能够在不改变电路结构的情况下,实现电流的双向控制,因此在许多应用中都非常有用,直流电机控制、电池管理系统、不间断电源(UPS)系统等。
当向两个MOS管的栅极施加适当的电压时,它们可以分别导通,允许电流在两个方向上流动。而当控制MOS管关断时,双向开关可以阻止双向电压流,实现反向电流阻或电流防倒灌的功能。
在实际应用中,双向开关可以通过MOSFET或IGBT等器件构建,并通过控制器件的栅极电压来实现电流的双向控制。
在USB给电池充电或电池给USB外接负载供电的电路中,双向开关可以实现电流的双向流动,并在需要时阻止反向电流。
双向开关是一种功能强大的电子器件,广泛应用于各种需要双向电流控制的场合。