Mos管

Posted 2020-12-30 0505-cheng

1主要分为N沟道和P沟道

我们常用的是N型的MOS管，因为导通电阻小，容易制造，在原理图可以看到，漏级和源级之间有一个寄生二极管，这叫体二极管，

在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。体二极管只有在单个的Mos管中存在，在继承电路芯片上内部是没有的。

 

2.导通特性

　　G：gate 栅极；S：source 源极；D：drain 漏极

　　　　        MOS管是由加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流。MOS管是压控器件它通过加在栅极上的电压控制器件的特性，

　　　　不会发生像三极管做开关时的因基极电流引起的电荷存储效应，因此在开关应用中，MOS管的开关速度应该比三极管快。

　　　　　　    场效应管的名字也来源于它的输入端（称为gate）通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体，所以FET管的GATE电流非常小。

　　　　最普通的FET用一薄层二氧化硅来作为GATE极下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管，或,金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）。

　　　　因为MOS管更小更省电，所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管。

 

　　NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，使用于源级接地的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4-10v就可以了。

　　PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适用于源级接Vcc情况（高端驱动）。但是，虽然PMOS可以很方便的

　　用作高端驱动，但是由于导通电阻大，价格贵，种类少，在高端驱动中，还是使用NMOS。

3.MOS开关管损失
 　　    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。

　　     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十毫欧左右，几毫欧的也有。
  　　   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，而且开关频率越高，损失也越大。
    　　 导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。缩短开关时间，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。

4.MOS管驱动
  　　跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，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。

  　　第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMOS，导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压（VCC）相同，

         所以这时 栅极电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵，

         要注意的是应该选择合适的外接电容，以得到足够的短路电流去驱动MOS管。