MOS管種類、結構、導通特性、開關管丟失
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摘要 : MOSFET管是 FET的一種(另一種是 JFET),能夠被制作成增強型或耗盡型, P溝道或 N 溝道共 4 品種型,但實踐運用的只需增強型的 N溝道 MOS管和增強型的 P 溝道 MOS管,所以一般說到 NMOS,或許 PMOS指的便是這兩種。
MOS管品種和結構
MOSFET管是 FET的一種(另一種是 JFET),能夠被制作成增強型或耗盡型, P溝道或 N 溝道共 4 品種型,但實踐運用的只需增強型的 N溝道 MOS管和增強型的 P 溝道 MOS管,所以一般說到 NMOS,或許 PMOS指的便是這兩種。
至于為什么不運用耗盡型的 MOS管,不主張尋根究底。
關于這兩種增強型 MOS管,比較常用的是 NMOS。原因是導通電阻小,且簡單制作。所以開關電源和馬達驅動的運用中,一般都用 NMOS。下面的介紹中,也多以 NMOS為主。
MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在,這不是咱們需求的,而是因為制作工藝約束發生的。寄生電容的存在使得在規劃或挑選驅動電路的時分要麻煩一些,但沒有方法避免,后邊再具體介紹。
在 MOS管原理圖上能夠看到,漏極和源極之間有一個寄生二極管。這個叫體二極管,在驅動理性負載(如馬達),這個二極管很重要。順便說一句,體二極管只在單個的 MOS管中存在,在集成電路芯片內部一般是沒有的。
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 大于必定的值就會導通,適宜用于源極接地時的狀況(低端驅動),只需柵極電壓到達 4V 或 10V 就能夠了。
PMOS的特性, Vgs 小于必定的值就會導通,適宜用于源極接 VCC時的狀況(高端驅動)??墒?,盡管 PMOS能夠很方便地用作高端驅動,但因為導通電阻大,價格貴,替換品種少等原因,在高端驅動中,一般還是運用 NMOS。
MOS開關管丟失
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。挑選導通電阻小的 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在導通和截止的時分,必定不是在瞬間完結的。 MOS兩頭的電壓有一個下降的進程,流過的電流有一個上升的進程,在這段時刻內, MOS管的丟失是電壓和電流的乘積,叫做開關丟失。一般開關丟失比導通丟失大得多,而且開關頻率越快,丟失也越大。
導通瞬間電壓和電流的乘積很大,形成的丟失也就很大??s短開關時刻,能夠減小每次導通時的丟失;下降開關頻率,能夠減小單位時刻內的開關次數。這兩種方法都能夠減小開關丟失。