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HOTKING2019-10-25 12:00:00电容电阻MOS管NMOS

MOS管的source和drain是可以对调的,他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,这个两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。

什么是MOS管?mos管是金属(metal)、氧化物(oxide)、半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)、半导体。MOS管的source和drain是可以对调的,他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,这个两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。

在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,一般都要考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等因素。


MOS管导通特性

导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到一定电压(如4V或10V, 其他电压,看手册)就可以了。

PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,因而在DS间流过电流的同时,两端还会有电压,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。

选择导通电阻小的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毫欧,几十毫欧左右MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,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,导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。降低开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。

MOS管驱动

MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。但是,我们还需要速度。在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。

选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。

Mosfet参数含义说明Features:Vds: DS击穿电压.当Vgs=0V时,MOS的DS所能承受的最大电压Rds(on):DS的导通电阻.当Vgs=10V时,MOS的DS之间的电阻Id: 最大DS电流.会随温度的升高而降低Vgs: 最大GS电压.一般为:-20V~+20VIdm: 最大脉冲DS电流.会随温度的升高而降低,体现一个抗冲击能力,跟脉冲时间也有关系Pd: 最大耗散功率Tj: 最大工作结温,通常为150度和175度Tstg: 最大存储温度Iar: 雪崩电流Ear: 重复雪崩击穿能量Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量BVdss: DS击穿电压Idss: 饱和DS电流,uA级的电流Igss: GS驱动电流,nA级的电流.gfs: 跨导Qg: G总充电电量Qgs: GS充电电量 Qgd: GD充电电量Td(on): 导通延迟时间,从有输入电压上升到10%开始到Vds下降到其幅值90%的时间Tr: 上升时间,输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间Td(off): 关断延迟时间,输入电压下降到 90% 开始到 VDS 上升到其关断电压时 10% 的时间Tf: 下降时间,输出电压 VDS 从 10% 上升到其幅值 90% 的时间 。 Ciss: 输入电容,Ciss=Cgd + Cgs.Coss: 输出电容,Coss=Cds +Cgd. Crss: 反向传输电容,Crss=Cgc.