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        平尚科技MOS管全面講解


        ?MOS管是電壓驅動,按理說只要柵極電壓到到開啟電壓就能導通DS,柵極串多大電阻均能導通。但如果要求開關頻率較高時,柵對地或VCC可以看做是一個電容,對于一個電容來說,串的電阻越大,柵極達到導通電壓時間越長,MOS處于半導通狀態時間也越長,在半導通狀態內阻較大,發熱也會增大,極易損壞MOS,所以高頻時柵極柵極串的電阻不但要小,一般要加前置驅動電路的。下面我們先來了解一下MOS管開關的基礎知識。

        1、MOS管種類和結構
        MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET),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,但實際應用的只有增強型的N溝道MOS管和增強型的P溝道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是這兩種。

        2、MOS管導通特性
        導通的意思是作為開關,相當于開關閉合。
        ● NMOS的特性:Vgs大于一定的值就會導通,適合用于源極接地時的情況(低端驅動),只要柵極電壓達到4V或10V就可以了。
        ● PMOS的特性:Vgs小于一定的值就會導通,適合用于源極接VCC時的情況(高端驅動)。但是,雖然PMOS可以很方便地用作高端驅動,但由于導通電阻大,價格貴,替換種類少等原因,在高端驅動中,通常還是使用NMOS。

        3、MOS開關管損失
        不管是NMOS還是PMOS,導通后都有導通電阻存在,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通損耗。選擇導通電阻小的MOS管會減小導通損耗?,F在的小功率MOS管導通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有。

        MOS在導通和截止的時候,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,MOS管的損失是電壓和電流的乘積,叫做開關損失。通常開關損失比導通損失大得多,而且開關頻率越快,損失也越大。

        導通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損失也就很大??s短開關時間,可以減小每次導通時的損失;降低開關頻率,可以減小單位時間內的開關次數。這兩種辦法都可以減小開關損失。

        4、MOS管驅動
        跟雙極性晶體管相比,一般認為使MOS管導通不需要電流,只要GS電壓高于一定的值,就可以了。這個很容易做到,但是,我們還需要速度。

        在MOS管的結構中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的驅動,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/設計MOS管驅動時第一要注意的是可提供瞬間短路電流的大小。

        而在進行MOSFET的選擇時,因為MOSFET有兩大類型: N溝道和P溝道。在功率系統中,MOSFET可被看成電氣開關。當在N溝道MOSFET的柵極和源極間加上正電壓時,其開關導通。導通時,電流可經開關從漏極流向源極。漏極和源極之間存在一個內阻,稱為導通電阻RDS(ON)。必須清楚MOSFET的柵極是個高阻抗端,因此,總是要在柵極加上一個電壓。


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