【个人经验分享】PMOS做开关控制的可靠性电路设计

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常规的NMOS或NPN控制PMOS作为电源开关（控制加热棒，或者外设等）通常是类似如下的设计，即通过高低电平控制NMOS或NPN三极管然后间接控制PMOS。控制逻辑如下：

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但是这种控制逻辑是存在一定的缺陷的，那么就是当MCU跑飞，程序卡死的时候，如果控制IO输出的是高电平，那么PMOS便会一直导通，不会停止，例如是电烙铁，那么就会一直加热。其实还是很恐怖的一件事情。

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那么有没有什么方法可以改进呢？其实是有方法的，我们最常用，也比较耳熟能详的是看门狗，MCU在程序里会周期性喂狗，如果程序跑飞，那么不喂狗了便会引起MCU复位。有的MCU会内置看门狗外设，有的没有的也可以通过外置硬件看门狗芯片作为看门狗。例如下图，既可以作为电压监控（电源电压如果跌落到阈值便会复位MCU，或者说单片机跑飞，没有喂狗信号也会导致TPS3823输出复位信号）。

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那么除了看门狗，还有没有其他的增强可靠性的方法？也是有的，可以通过PWM控制PMOS导通/截止，这个在上次分享的开源电烙铁中有所使用，电路图如下所示，这个我感觉设计的还是很不错的。

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下图是一个简单的仿真，对这个隔直电容部分的仿真：

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通过仿真我们也可以看到，就算MCU卡死在输出高电平也不会导致PMOS常开失去控制，而是直接断电。这种控制逻辑就很不错，我感觉这个是挺值得学习借鉴的地方，尤其是这种加热控制的地方，如果热失控是很麻烦很危险的事情。

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然后还有另外一种，是类似电荷泵半波整流那种控制逻辑也是可以，不过那种还要外置二极管，电路不如这个开源电烙铁的简单，使用电荷泵这种的电路如下：