MOS管的知識(shí)介紹

什么是MOS管？mos管是金屬(metal)、氧化物(oxide)、半導(dǎo)體(semiconductor)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，或者稱是金屬—絕緣體(insulator)、半導(dǎo)體。MOS管的source和drain是可以對(duì)調(diào)的，他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下，這個(gè)兩個(gè)區(qū)是一樣的，即使兩端對(duì)調(diào)也不會(huì)影響器件的性能。這樣的器件被認(rèn)為是對(duì)稱的。

在使用MOS管設(shè)計(jì)開關(guān)電源或者馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)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。

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。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)到一定電壓（如4V或10V, 其他電壓，看手冊(cè)）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，因而在DS間流過電流的同時(shí)，兩端還會(huì)有電壓，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。現(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(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，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(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。

MOS管驅(qū)動(dòng)

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(dòng)，實(shí)際上就是對(duì)電容的充放電。對(duì)電容的充電需要一個(gè)電流，因?yàn)閷?duì)電容充電瞬間可以把電容看成短路，所以瞬間電流會(huì)比較大。

選擇/設(shè)計(jì)MOS管驅(qū)動(dòng)時(shí)第一要注意的是可提供瞬間短路電流的大小。

Mosfet參數(shù)含義說明Features:Vds： DS擊穿電壓.當(dāng)Vgs=0V時(shí)，MOS的DS所能承受的最大電壓Rds(on)：DS的導(dǎo)通電阻.當(dāng)Vgs=10V時(shí)，MOS的DS之間的電阻Id： 最大DS電流.會(huì)隨溫度的升高而降低Vgs: 最大GS電壓.一般為：-20V~+20VIdm: 最大脈沖DS電流.會(huì)隨溫度的升高而降低，體現(xiàn)一個(gè)抗沖擊能力，跟脈沖時(shí)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(chǔ)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(jí)的電流Igss: GS驅(qū)動(dòng)電流，nA級(jí)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(shí)間，從有輸入電壓上升到10%開始到Vds下降到其幅值90%的時(shí)間Tr: 上升時(shí)間，輸出電壓 VDS 從 90% 下降到其幅值 10% 的時(shí)間Td(off): 關(guān)斷延遲時(shí)間，輸入電壓下降到 90% 開始到 VDS 上升到其關(guān)斷電壓時(shí) 10% 的時(shí)間Tf: 下降時(shí)間，輸出電壓 VDS 從 10% 上升到其幅值 90% 的時(shí)間 。 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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