MOS管介紹

在使用MOS管設(shè)計開關(guān)電源或者馬達驅(qū)動電路的時候，一般都要考慮MOS的導(dǎo)通電阻，最大電壓等，最大電流等因素。

MOSFET管是FET的一種，可以被制造成增強型或耗盡型，P溝道或N溝道共4種類型，一般主要應(yīng)用的為增強型的NMOS管和增強型的PMOS管，所以通常提到的就是這兩種。

這兩種增強型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)電源和馬達驅(qū)動的應(yīng)用中，一般都用NMOS。

在MOS管內(nèi)部，漏極和源極之間會寄生一個二極管。這個叫體二極管，在驅(qū)動感性負載(如馬達)，這個二極管很重要，并且只在單個的MOS管中存在此二極管，在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的。

MOS管的三個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)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些，但沒有辦法避免。

MOS管導(dǎo)通特性

導(dǎo)通的意思是作為開關(guān)，相當于開關(guān)閉合。

NMOS的特性，Vgs大于一定的值就會導(dǎo)通，適合用于源極接地時的情況(低端驅(qū)動)，只要柵極電壓達到一定電壓(如4V或10V, 其他電壓，看手冊)就可以了。

PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會導(dǎo)通，適合用于源極接VCC時的情況(高端驅(qū)動)。但是，雖然PMOS可以很方便地用作高端驅(qū)動，但由于導(dǎo)通電阻大，價格貴，替換種類少等原因，在高端驅(qū)動中，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，因而在DS間流過電流的同時，兩端還會有電壓，這樣電流就會在這個電阻上消耗能量，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)通電阻一般在幾毫歐，幾十毫歐左右

MOS在導(dǎo)通和截止的時候，一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個下降的過程，流過的電流有一個上升的過程，在這段時間內(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，導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大，造成的損失也就很大。降低開關(guān)時間，可以減小每次導(dǎo)通時的損失;降低開關(guān)頻率，可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù)。這兩種辦法都可以減小開關(guān)損失。

MOS管驅(qū)動

MOS管導(dǎo)通不需要電流，只要GS電壓高于一定的值，就可以了。但是，我們還需要速度。

在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到，在GS，GD之間存在寄生電容，而MOS管的驅(qū)動，實際上就是對電容的充放電。對電容的充電需要一個電流，因為對電容充電瞬間可以把電容看成短路，所以瞬間電流會比較大。選擇/設(shè)計MOS管驅(qū)動時第一要注意的是可提供瞬間短路電流的大小。

普遍用于高端驅(qū)動的NMOS，導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓。而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時源極電壓與漏極電壓(VCC)相同，所以這時柵極電壓要比VCC大(4V或10V其他電壓，看手冊)。如果在同一個系統(tǒng)里，要得到比VCC大的電壓，就要專門的升壓電路了。很多馬達驅(qū)動器都集成了電荷泵，要注意的是應(yīng)該選擇合適的外接電容，以得到足夠的短路電流去驅(qū)動MOS管。

Mosfet參數(shù)含義說明

Features:

Vds： DS擊穿電壓.當Vgs=0V時，MOS的DS所能承受的最大電壓

Rds(on)：DS的導(dǎo)通電阻.當Vgs=10V時，MOS的DS之間的電阻

Id： 最大DS電流.會隨溫度的升高而降低

Vgs: 最大GS電壓.一般為：-20V~+20V

Idm: 最大脈沖DS電流.會隨溫度的升高而降低，體現(xiàn)一個抗沖擊能力，跟脈沖時間也有關(guān)系

Pd: 最大耗散功率

Tj: 最大工作結(jié)溫，通常為150度和175度

Tstg: 最大存儲溫度

Iar: 雪崩電流

Ear: 重復(fù)雪崩擊穿能量

Eas: 單次脈沖雪崩擊穿能量

BVdss： DS擊穿電壓

Idss: 飽和DS電流，uA級的電流

Igss: GS驅(qū)動電流，nA級的電流.

gfs: 跨導(dǎo)

Qg: G總充電電量

Qgs: GS充電電量

Qgd: GD充電電量

Td(on): 導(dǎo)通延遲時間，從有輸入電壓上升到10%開始到Vds下降到其幅值90%的時間

Tr: 上升時間，輸出電壓 VDS 從 90% 下降到其幅值 10% 的時間

Td(off): 關(guān)斷延遲時間，輸入電壓下降到 90% 開始到 VDS 上升到其關(guān)斷電壓時 10% 的時間

Tf: 下降時間，輸出電壓 VDS 從 10% 上升到其幅值 90% 的時間 ( 參考圖 4) 。

Ciss: 輸入電容，Ciss=Cgd + Cgs.

Coss: 輸出電容，Coss=Cds +Cgd.

Crss: 反向傳輸電容，Crss=Cgc.、

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