在汽车级输入电路中,我们多用PMOS管做开关,主要是因为PMOS管的栅级提供低电压即可满足导通要求,不像NMOS管,需要栅级提供高电平才能满足导通要求,而导通之后,源级和漏级的电平变为一致,又会高于栅极电平,这样导致MOS管会关闭,这就给电路的设计增加了难度。但是在某些场合,人们还是会选择用NMOS管作为开关使用,这是因为NMOS管的导通电阻往往小于PMOS管,这样可以降低导通压降,降低损耗。
高边驱动和低边驱动就多用NMOS管做开关使用,如下所示:
左图为低边驱动,右图为高边驱动,可以从图中看出,低电平驱动靠近接地侧,高边驱动靠近电源侧,从设计难度出发,高边驱动要难于低边驱动,通常我们了解的自举电容就是用于高边驱动,个人理解,自举电容无法长时间保证栅极电平高于源极,所以我们常常需要设计额外的升压电路保证MOS管的开通。
但是在汽车电路设计中,常见于高边驱动,这是因为如果出现某些原因,比如事故故障导致整车布线短路,A点的接线跟整车的地短接,对于低边驱动而言,由于低边驱动本身就是控制跟地的导通,A点短路到地不会影响负载的工作,但是对于高边驱动而言,A点短路到地会触发保护机制,负载无法正常工作。
根据这两个特点,汽车上需要根据系统策略决定什么功能选择高边驱动,什么功能选择低边驱动。