MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET)，可以被制造成增強(qiáng)型或耗盡型，P溝道或N溝道共4種類型，但實(shí)際應(yīng)用的只有增強(qiáng)型的N溝道MOS管型號(hào)和增強(qiáng)型的P溝道MOS管型號(hào)，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是這兩種。至于為什么不使用耗盡型的MOS管，不建議刨根問底。對(duì)于這兩種增強(qiáng)型MOS管，比較常用的是NMOS。原因是導(dǎo)通電阻小，且容易制造。所以開關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用中，一般都用NMOS。下面的介紹中，也多以NMOS為主。 MOS管的三個(gè)管腳之間有寄生電容存在，這不是我們需要的，而是由于制造工藝限制產(chǎn)生的。寄生電容的存在使得在設(shè)計(jì)或選擇驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)候要麻煩一些，但沒有辦法避免，后邊再詳細(xì)介紹。在MOS管原理圖上可以看到，漏極和源極之間有一個(gè)寄生二極管。這個(gè)叫體二極管，在驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載，這個(gè)二極管很重要。順便說一句，體二極管只在單個(gè)的MOS管中存在，在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的。

MOS管導(dǎo)通特性

導(dǎo)通的意思是作為開關(guān)，相當(dāng)于開關(guān)閉合。NMOS的特性，Vgs大于一定的值就會(huì)導(dǎo)通，適合用于源極接地時(shí)的情況(低端驅(qū)動(dòng))，只要柵極電壓達(dá)到4V或10V就可以了。PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會(huì)導(dǎo)通，適合用于源極接VCC時(shí)的情況(高端驅(qū)動(dòng))。但是，雖然PMOS可以很方便地用作高端驅(qū)動(dòng)，但由于導(dǎo)通電阻大，價(jià)格貴，替換種類少等原因，在高端驅(qū)動(dòng)中，通常還是使用NMOS。

MOS開關(guān)管損失

不管是NMOS還是PMOS，導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在，這樣電流就會(huì)在這個(gè)電阻上消耗能量，這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗。選擇導(dǎo)通電阻小的MOS管會(huì)減小導(dǎo)通損耗?，F(xiàn)在的小功率MOS管導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右，幾毫歐的也有。MOS在導(dǎo)通和截止的時(shí)候，一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個(gè)下降的過程，流過的電流有一個(gè)上升的過程，在這段時(shí)間內(nèi)，MOS管的損失是電壓和電流的乘積，叫做開關(guān)損失。通常開關(guān)損失比導(dǎo)通損失大得多，而且開關(guān)頻率越快，損失也越大。導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大，造成的損失也就很大?？s短開關(guān)時(shí)間，可以減小每次導(dǎo)通時(shí)的損失;降低開關(guān)頻率，可以減小單位時(shí)間內(nèi)的開關(guān)次數(shù)。這兩種辦法都可以減小開關(guān)損失。

導(dǎo)通的意思是作為開關(guān)，相當(dāng)于開關(guān)閉合。

NMOS的特性，Vgs(電壓)大于一定的值就會(huì)導(dǎo)通，適合用于源極接地時(shí)的情況(低端驅(qū)動(dòng))，只要柵極電壓達(dá)到4V或10V就可以了。PMOS的特性，Vgs(電壓)小于一定的值就會(huì)導(dǎo)通，適合用于源極接VCC時(shí)的情況(高端驅(qū)動(dòng))。但是，雖然PMOS可以很方便地用作高端驅(qū)動(dòng)，但由于導(dǎo)通電阻大，價(jià)格貴，替換種類少等原因，在高端驅(qū)動(dòng)中，通常還是使用NMOS。

不管是NMOS還是PMOS，導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在，這樣電流就會(huì)在這個(gè)電阻上消耗能量，這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗。選擇導(dǎo)通電阻小的MOS管會(huì)減小導(dǎo)通損耗?，F(xiàn)在的小功率MOS管導(dǎo)通電阻一般在

幾十毫歐左右，幾毫歐的也有。

MOS在導(dǎo)通和截止的時(shí)候，一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個(gè)下降的過程，流過的電流有一個(gè)上升的過程，在這段時(shí)間內(nèi)，MOS管的損失是電壓和電流的乘積，叫做開關(guān)損失。通常開關(guān)損失比導(dǎo)通損失大得多，而且開關(guān)頻率越快，損失也越大。

MOS管的導(dǎo)通方向，不同于二極管的正向和反向?qū)?，主要指的是其?nèi)部導(dǎo)電通道在源極和漏極之間的開啟狀態(tài)。

在正常的操作狀態(tài)下，無論是N溝道還是P溝道的MOS管，當(dāng)在柵極施加合適的電壓后，都會(huì)在源極和漏極間建立起導(dǎo)電通路，使得電流能夠從源極流向漏極或從漏極流向源極，具體取決于MOS管的類型(N溝道或P溝道)以及柵極電壓與源極的相對(duì)極性。這種導(dǎo)通狀態(tài)被稱為“正向?qū)ā薄?

至于“反向?qū)ā?，雖然MOS管本身并不像二極管那樣設(shè)計(jì)為反向偏置導(dǎo)通，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中確實(shí)存在一個(gè)寄生的體二極管。在特定條件下，例如源極和漏極間施加的反向電壓超過體二極管的反向擊穿電壓時(shí)，這個(gè)體二極管會(huì)開始導(dǎo)通，從而允許反向電流的流動(dòng)。

接下來，我們來看看MOS管正向?qū)ǖ木唧w情景：

對(duì)于N溝道MOS管，當(dāng)柵極電壓相對(duì)于源極高于其開啟電壓(即Vgs > Vth)時(shí)，且源極電壓低于漏極電壓，N溝道MOS管便處于正向?qū)顟B(tài)，電流從漏極流向源極。

而對(duì)于P溝道MOS管，情況則相反。當(dāng)柵極電壓低于其開啟電壓(即Vgs < -Vth)時(shí)，且源極電壓高于漏極電壓，P溝道MOS管便開始正向?qū)?，電流從源極流向漏極。

使用反向?qū)ǖ那闆r：

在開關(guān)電源、逆變器以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等眾多應(yīng)用中，當(dāng)MOS管作為開關(guān)被斷開時(shí)，體二極管的反向?qū)üδ茱@得尤為重要。這一功能旨在為電路提供續(xù)流路徑，并有效防止電壓在反向時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓對(duì)MOS管造成損害。

例如，在半橋或全橋電路中，由于開關(guān)切換的短暫時(shí)間差，可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)MOS管已關(guān)閉而另一個(gè)尚未完全開啟的情況。此時(shí)，體二極管會(huì)發(fā)揮作用，為電路提供必要的續(xù)流路徑，從而防止因電壓尖峰和電流突變而可能對(duì)電路元件造成的損害。然而，值得注意的是，體二極管在反向恢復(fù)過程中需要一定時(shí)間，因此在某些高速或高壓的應(yīng)用場(chǎng)合中，為了確保更高效和安全的性能，通常會(huì)選擇并聯(lián)專門的快速恢復(fù)二極管來輔助或替代體二極管的工作。

對(duì)于NMOS管，當(dāng)Vgs(柵極與源極之間的電壓)超過一定閾值時(shí)，它便會(huì)導(dǎo)通，非常適合用于源極接地的情況，即低端驅(qū)動(dòng)。這種情況下，柵極電壓只需達(dá)到4V或10V即可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通。

而對(duì)于PMOS管，其導(dǎo)通條件則相反，需要Vgs小于某一特定值。它常被用于源極接VCC的情況，即高端驅(qū)動(dòng)。然而，盡管PMOS在高端驅(qū)動(dòng)中有其應(yīng)用，但因其導(dǎo)通電阻較大、價(jià)格較高以及可替換品種較少等限制，在實(shí)際應(yīng)用中，NMOS通常更受青睞。