MOS管种类、结构、导通特性、开关管丢失
来源:网络 发布时间:08-31 点击:
摘要 : MOSFET管是 FET的一种(另一种是 JFET),能够被制作成增强型或耗尽型, P沟道或 N 沟道共 4 品种型,但实践运用的只需增强型的 N沟道 MOS管和增强型的 P 沟道 MOS管,所以一般说到 NMOS,或许 PMOS指的便是这两种。
MOS管品种和结构
MOSFET管是 FET的一种(另一种是 JFET),能够被制作成增强型或耗尽型, P沟道或 N 沟道共 4 品种型,但实践运用的只需增强型的 N沟道 MOS管和增强型的 P 沟道 MOS管,所以一般说到 NMOS,或许 PMOS指的便是这两种。
至于为什么不运用耗尽型的 MOS管,不主张寻根究底。
关于这两种增强型 MOS管,比较常用的是 NMOS。原因是导通电阻小,且简单制作。所以开关电源和马达驱动的运用中,一般都用 NMOS。下面的介绍中,也多以 NMOS为主。
MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是咱们需求的,而是因为制作工艺约束发生的。寄生电容的存在使得在规划或挑选驱动电路的时分要麻烦一些,但没有方法避免,后边再具体介绍。
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一般是没有的。
MOS管导通特性
导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。
NMOS的特性, Vgs 大于必定的值就会导通,适宜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 小于必定的值就会导通,适宜用于源极接 VCC时的状况(高端驱动)。可是,尽管 PMOS能够很方便地用作高端驱动,但因为导通电阻大,价格贵,替换品种少等原因,在高端驱动中,一般还是运用 NMOS。
MOS开关管丢失
不管是 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消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。挑选导通电阻小的 MOS管会减小导通损耗。现在的小功率 MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。
MOS在导通和截止的时分,必定不是在瞬间完结的。 MOS两头的电压有一个下降的进程,流过的电流有一个上升的进程,在这段时刻内, MOS管的丢失是电压和电流的乘积,叫做开关丢失。一般开关丢失比导通丢失大得多,而且开关频率越快,丢失也越大。
导通瞬间电压和电流的乘积很大,形成的丢失也就很大。缩短开关时刻,能够减小每次导通时的丢失;下降开关频率,能够减小单位时刻内的开关次数。这两种方法都能够减小开关丢失。