MOS管在直流电源中主要作为开关元件,用于高效控制能量传输和电压调节。以下是其核心作用:
开关控制
在DC-DC转换器(如Buck降压、Boost升压)中,MOS管通过高频导通与关断调节输出电压,减少开关损耗并提升效率。其快速开关特性(纳秒级)支持高频工作(几十kHz至MHz),允许使用更小的磁性元件(如电感、变压器),降低电源体积和成本。
同步整流
在同步Buck电路中,MOS管替代传统整流二极管进行次级侧整流,利用低导通电阻(RDS(on))显著降低导通损耗,尤其适合低压大电流场景。
功率因数校正(PFC)
在PFC电路中,MOS管通过调整输入电流波形,使其与电压同相位,减少谐波干扰并提高功率因数。
电压稳压与保护
MOS管配合控制器(如PWM芯片)实现精准电压调节,同时通过过流、过压保护电路防止器件损坏。在LDO稳压器中,其高输入阻抗特性有助于稳定输出电压。
反向电流阻断
在电源路径中,MOS管可防止电流倒灌,保护敏感元件(如USB OTG应用中的VBUS隔离)。