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mos管结构就是这么简单,初学入门必读

信息来源:本站 日期:2017-09-15 

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普通状况下普遍用于高端驱动的MOS,导通时需求是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同,所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V.假如在同一个系统里,要得到比VCC大的电压,就要特地的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵,要留意的是应该选择适宜的外接电容,以得到足够的短路电流去驱动MOS管。

MOS管是电压驱动,按理说只需栅极电压到到开启电压就能导通DS,栅极串多大电阻均能导通。但假如请求开关频率较高时,栅对地或VCC能够看做是一个电容,关于一个电容来说,串的电阻越大,栅极到达导通电压时间越长,MOS处于半导通状态时间也越长,在半导通状态内阻较大,发热也会增大,极易损坏MOS,所以高频时栅极栅极串的电阻不但要小,普通要加前置驱动电路的。下面我们先来理解一下MOS管开关的根底学问。


1、MOS管品种和构造

MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),能够被制形成加强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4品种型,但实践应用的只要加强型的N沟道MOS管和加强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。

至于为什么不运用耗尽型的MOS管,不提倡寻根究底。

关于这两种加强型MOS管,比拟常用的是NMOS.缘由是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,普通都用NMOS下面的引见中,也多以NMOS为主。

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需求的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时分要费事一些,但没有方法防止,后边再细致引见。

在MOS管原理图上能够看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动理性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。

2、MOS管导通特性

导通的意义是作为开关,相当于开关闭合。

NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,合适用于源极接地时的状况(低端驱动),只需栅极电压到达4V或10V就能够了。

PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,合适用于源极接VCC时的状况(高端驱动)。但是,固然PMOS能够很便当地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价钱贵,交换品种少等缘由,在高端驱动中,通常还是运用NMOS。

3、MOS开关管损失

不论是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上耗费能量,这局部耗费的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。如今的小功率MOS管导通电阻普通在几十毫欧左右,几毫欧的也有。

MOS在导通和截止的时分,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个降落的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。

导通霎时电压和电流的乘积很大,形成的损失也就很大。缩短开关时间,能够减小每次导通时的损失;降低开关频率,能够减小单位时间内的开关次数。这两种方法都能够减小开关损失。

4、MOS管驱动

跟双极性晶体管相比,普通以为使MOS管导通不需求电流,只需GS电压高于一定的值,就能够了。这个很容易做到,但是,我们还需求速度。

在MOS管的构造中能够看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实践上就是对电容的充放电。对电容的充电需求一个电流,由于对电容充电霎时能够把电容看成短路,所以瞬时电流会比拟大。选择/设计MOS管驱动时第一要留意的是可提供霎时短路电流的大小。


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