开关电路中单片机控制管脚串联的电阻如果太大会有什么影响？

ChenXC1121 · 发表于 2024-2-7 20:32:56

MOS管电源开关电路如附件图片，图中CON_LIGHT信号是由单片机输出控制，输出高时是3.3V，低时是0V，今天在测试中发现输出高时，电阻R113会耗掉不少电流，测量R113两端的电压分别是3.3V和0.6V，（3.3-0.6）*1000/4700=0.57mA
为了降低功耗，打算把R113的阻值由4.7K改为200K甚至更大，请问该电阻值改太大会有什么影响，请大神帮忙看下，谢谢！

Himem · 发表于 2024-2-7 21:16:27

本帖最后由 Himem 于 2024-2-7 21:55 编辑

取决于vdd具体电压，加大r113要加大r111

liufabing · 发表于 2024-2-7 21:48:39

Q8可以用nmos,如2n7002

1a2b3c · 发表于 2024-2-7 21:49:44

缺少模拟电路知识的原因
多大电阻是可以计算得到的，根据三极管的参数…

Elex · 发表于 2024-2-7 23:23:12

Q8换成MOSFET就不耗电了. Q4是P MOS么？如果Q4是三极管那R112不能是0，起码要有k欧的数量级。

qwe2231695 · 发表于 2024-2-8 00:19:47

一般来说0.57mA并不大，应该足够三极管进入饱和区。电阻继续加大的话0.1ma应该也能用，三极管乘以200也有20ma.

ChenXC1121 · 发表于 2024-2-8 08:48:04

liufabing 发表于 2024-2-7 21:48
Q8可以用nmos,如2n7002
(引用自3楼)

大神您好如果Q8由9013改为2n7002 请问导通时R113靠近2n7002端的电压值是多少

ChenXC1121 · 发表于 2024-2-8 08:52:24

Elex 发表于 2024-2-7 23:23
Q8换成MOSFET就不耗电了. Q4是P MOS么？如果Q4是三极管那R112不能是0，起码要有k欧的数量级。 ...
(引用自5楼)

Q4是PMOS 目前的电路是能正常使用的只是待机电流比较高我加大R113是为了降低功耗

ChenXC1121 · 发表于 2024-2-8 09:00:55

1a2b3c 发表于 2024-2-7 21:49
缺少模拟电路知识的原因
多大电阻是可以计算得到的，根据三极管的参数… ...
(引用自4楼)

大神您好是不是流过R113的电流大于三级管9013的集电极截止电流(Icbo)就行我查了9013的集电极截止电流(Icbo)是0.1uA R113两端电压分别是3.3V和0.7V 是不是电阻值最大可以是（3.3-0.7）*1000000/0.1=26M欧

1a2b3c · 发表于 2024-2-8 10:09:55

我不是大神啊……
截止电流的意义是什么你去查没有？
三极管有个叫放大倍数的参数，正常是来作为放大状态，你查询管子的曲线把基极偏流设置为比放大曲线更高的位置基本上就可以了，
本来开关三极管是和作为放大的普通三极管有区别的，但是粗暴店使用，普通管子只要偏流足够大，管子饱和电流够，也一样可以作为一般开关使用

liufabing · 发表于 2024-2-8 10:52:50

ChenXC1121 发表于 2024-2-8 08:48
大神您好如果Q8由9013改为2n7002 请问导通时R113靠近2n7002端的电压值是多少 ...
(引用自7楼)

mos不耗什么电的，两边一样。

aammoo · 发表于 2024-2-8 13:27:34

qwe2231695 发表于 2024-2-8 00:19
一般来说0.57mA并不大，应该足够三极管进入饱和区。电阻继续加大的话0.1ma应该也能用，三极管乘以200也有2 ...
(引用自6楼)

我比较保守，一般乘80

cne53102 · 发表于 2024-2-8 14:20:42

本帖最后由 cne53102 于 2024-2-8 14:24 编辑

使用三极管驱动MOS栅极开关确实理论上因为MOS是电压控制器件所以不需要多大电流基极可以减小。
但是实际上很多时候不可以那么做，因为栅极开关速度通常是有要求的，
太慢的话MOS可能会由于半开的时间太久而烧掉或者后面电路上电速度太慢而不能正常启动。

关于楼主的问题，图中R113如果改成更大的值会有什么问题，比如楼主前面提到的M欧级大小，这样做是会有问题的。
一个问题是，一个特别小的基极电阻产生的基极电流乘以三极管放大倍数后形成的驱动能力可能无法很好的拉动PMOS的上拉电阻来产生足够的栅极电压，这带来的问题是MOS可能无法完全开启。
另一个问题是，空间中是一定存在干扰的，当这个电阻很大时，后面的基极将近似于悬空，很容易受到干扰。但是通常在非恶劣环境中100k，200k这样并不会有问题，一般我不推荐大于500k，特别大的阻值也有独特的损坏风险。

楼主的最佳选择是将Q8更换为NMOS，由于楼主使用3.3V单片机，BSS138会比2N7002更适合一些，当Q8为这样的小NMOS时，R112和R113可以省略，直连而没有静态电流。
编辑补充：SI2302也不错，只是电流容量方面没有必要，但更方便获得的情况下也可以选择
另外注意，SI2301的栅极最大只能10V，所以这个电路只能用于控制5V电源的开关，如果用SI2301切换12V，它可能不会立即损坏而是大约1周左右慢慢坏掉。不要觉得没坏就没有事。
如果要控制比12V更高的电压，R111并联12V或15V稳压管限制栅极电压，R113不能省略，按稳压管功率计算。
如果要缓启动限制后面电容充电电流，在Q4的D和G之间并联一个小电容，网上有计算，但是建议实测。

开关电路中单片机控制管脚串联的电阻如果太大会有什么影响？

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