MOS管介紹
在使用MOS管設計開關電源或者馬達驅動電路的時候,一般都要考慮MOS的導通電阻,最大電壓等,最大電流等因素。
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大于一定的值就會導通,適合用于源極接地時的情況(低端驅動),只要柵極電壓達到一定電壓(如4V或10V, 其他電壓,看手冊)就可以了。
PMOS的特性,Vgs小于一定的值就會導通,適合用于源極接VCC時的情況(高端驅動)。但是,雖然PMOS可以很方便地用作高端驅動,但由于導通電阻大,價格貴,替換種類少等原因,在高端驅動中,通常還是使用NMOS。
MOS開關管損失
不管是NMOS還是PMOS,導通后都有導通電阻存在,因而在DS間流過電流的同時,兩端還會有電壓,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毫歐,幾十毫歐左右
MOS在導通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,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,而且開關頻率越快,導通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損失也就很大。降低開關時間,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。
MOS管驅動
MOS管導通不需要電流,只要GS電壓高于一定的值,就可以了。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。對電容的充電需要一個電流,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。
Mosfet參數含義說明Features:Vds: DS擊穿電壓.當Vgs=0V時,MOS的DS所能承受的最大電壓Rds(on):DS的導通電阻.當Vgs=10V時,MOS的DS之間的電阻Id: 最大DS電流.會隨溫度的升高而降低Vgs: 最大GS電壓.一般為:-20V~+20VIdm: 最大脈沖DS電流.會隨溫度的升高而降低,體現一個抗沖擊能力,跟脈沖時間也有關系Pd: 最大耗散功率Tj: 最大工作結溫,通常為150度和175度Tstg: 最大存儲溫度Iar: 雪崩電流Ear: 重復雪崩擊穿能量Eas: 單次脈沖雪崩擊穿能量BVdss: DS擊穿電壓Idss: 飽和DS電流,uA級的電流Igss: GS驅動電流,nA級的電流.gfs: 跨導Qg: G總充電電量Qgs: GS充電電量 Qgd: GD充電電量Td(on): 導通延遲時間,從有輸入電壓上升到10%開始到Vds下降到其幅值90%的時間Tr: 上升時間,輸出電壓 VDS 從 90% 下降到其幅值 10% 的時間Td(off): 關斷延遲時間,輸入電壓下降到 90% 開始到 VDS 上升到其關斷電壓時 10% 的時間Tf: 下降時間,輸出電壓 VDS 從 10% 上升到其幅值 90% 的時間 ( 參考圖 4) 。 Ciss: 輸入電容,Ciss=Cgd + Cgs.Coss: 輸出電容,Coss=Cds +Cgd. Crss: 反向傳輸電容,Crss=Cgc.
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原文標題:【技術文章】MOS管參數解釋
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