各種MOS管介紹

2021-08-09 11:39:13 字數 1746 閱讀 1734

我們常用的是nmos,因為其導通電阻小,且容易製造。在mos管原理圖上可以看到,漏極和源極之間有乙個寄生二極體。這個叫體二極體,在驅動感性負載(如馬達),這個二極體很重要。順便說一句,體二極體只在單個的mos管中存在,在積體電路晶元內部通常是沒有的。

nmos的特性,vgs大於一定的值就會導通,適合用於源極接地時的情況(低端驅動),只要柵極電壓達到4v或10v就可以了。

pmos的特性,vgs小於一定的值就會導通,適合用於源極接vcc時的情況(高階驅動)。但是,雖然pmos可以很方便地用作高階驅動,但由於導通電阻大,**貴,替換種類少等原因,在高階驅動中,通常還是使用nmos。

不管是nmos還是pmos,導通後都有導通電阻存在,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。現在的小功率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兩端的電壓有乙個下降的過程,流過的電流有乙個上公升的過程,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,而且開關頻率越高,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。縮短開關時間,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。

跟雙極性電晶體相比,一般認為使mos管導通不需要電流,只要gs電壓高於一定的值,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。對電容的充電需要乙個電流,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。

第二注意的是,普遍用於高階驅動的nmos,導通時需要是柵極電壓大於源極電壓。而高階驅動的mos管導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。如果在同乙個系統裡,要得到比vcc大的電壓,就要專門的公升壓電路了。很多馬達驅動器都整合了電荷幫浦,要注意的是應該選擇合適的外接電容,以得到足夠的短路電流去驅動mos管。

我們常用的是增強型mos-fet

增強型mos-fet在柵極不加電壓的情況下是關斷的,只有當vgs滿足開通條件時才會形成導電溝道,才會導通。

耗盡型mos-fet在柵極不加電壓的情況下是開通的,只用當vgs滿足關斷條件的時候導電溝道才會夾斷。

1、絕緣柵型場效電晶體柵極容易被擊穿損壞,所以在包裝上絕緣柵型長效性管管腳間都是短路的或者用金屬箔包裹的。而結型場效電晶體在包裝上就無此要求。

2、絕緣柵型場效電晶體的g、s兩端的正、反向電阻值都很大近乎不導通;結型場效電晶體的g、s端電阻值呈pn結的正、反向阻值。可用萬用表的電阻檔來判斷。

3、絕緣柵型場效電晶體較常用,因為它的輸入阻抗高。

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