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1，MOS管种类和结构

MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管型号和增强型的P沟道MOS管型号，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，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，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载，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通常是(shi)没有的。

2，MOS管导通特性

导通(tong)的(de)(de)意思是(shi)作为开关，相当(dang)于开关闭合(he)。NMOS的(de)(de)特(te)性(xing)，Vgs大于一定的(de)(de)值就(jiu)会(hui)导通(tong)，适(shi)(shi)合(he)用(yong)于源极接(jie)地时的(de)(de)情况（低端驱动(dong)(dong)），只要栅(zha)极电(dian)压达到4V或10V就(jiu)可(ke)以(yi)了。PMOS的(de)(de)特(te)性(xing)，Vgs小于一定的(de)(de)值就(jiu)会(hui)导通(tong)，适(shi)(shi)合(he)用(yong)于源极接(jie)VCC时的(de)(de)情况（高(gao)(gao)端驱动(dong)(dong)）。但是(shi)，虽然PMOS可(ke)以(yi)很(hen)方便地用(yong)作高(gao)(gao)端驱动(dong)(dong)，但由于导通(tong)电(dian)阻大，价格贵，替换种类(lei)少等原(yuan)因，在高(gao)(gao)端驱动(dong)(dong)中，通(tong)常还是(shi)使用(yong)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(jian)(jian)小(xiao)导(dao)(dao)通(tong)(tong)损耗(hao)。现在的(de)(de)小(xiao)功(gong)率MOS管导(dao)(dao)通(tong)(tong)电(dian)(dian)阻一(yi)(yi)般在几十毫欧左右，几毫欧的(de)(de)也有(you)。MOS在导(dao)(dao)通(tong)(tong)和截止的(de)(de)时候，一(yi)(yi)定不是在瞬间(jian)完成(cheng)(cheng)的(de)(de)。MOS两(liang)端的(de)(de)电(dian)(dian)压有(you)一(yi)(yi)个(ge)(ge)下降的(de)(de)过(guo)程，流(liu)(liu)过(guo)的(de)(de)电(dian)(dian)流(liu)(liu)有(you)一(yi)(yi)个(ge)(ge)上升的(de)(de)过(guo)程，在这段时间(jian)内，MOS管的(de)(de)损失是电(dian)(dian)压和电(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)乘积(ji)，叫做开(kai)(kai)关(guan)损失。通(tong)(tong)常开(kai)(kai)关(guan)损失比导(dao)(dao)通(tong)(tong)损失大得多，而且开(kai)(kai)关(guan)频率越快，损失也越大。导(dao)(dao)通(tong)(tong)瞬间(jian)电(dian)(dian)压和电(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)乘积(ji)很大，造成(cheng)(cheng)的(de)(de)损失也就很大。缩短开(kai)(kai)关(guan)时间(jian)，可(ke)以减(jian)(jian)小(xiao)每次导(dao)(dao)通(tong)(tong)时的(de)(de)损失；降低开(kai)(kai)关(guan)频率，可(ke)以减(jian)(jian)小(xiao)单位时间(jian)内的(de)(de)开(kai)(kai)关(guan)次数。这两(liang)种办法都可(ke)以减(jian)(jian)小(xiao)开(kai)(kai)关(guan)损失。

4，MOS管驱动

跟双极性晶体(ti)管(guan)(guan)相比，一般(ban)认(ren)为使MOS管(guan)(guan)导通(tong)不需要(yao)电流，只要(yao)GS电压高于一定的值，就可以了。这个很(hen)容易做到，但是，我们还需要(yao)速度。

在(zai)MOS管的(de)结构中可(ke)以看到，在(zai)GS，GD之间存(cun)在(zai)寄(ji)生电(dian)容，而MOS管的(de)驱动，实际上就是对(dui)电(dian)容的(de)充(chong)放(fang)电(dian)。对(dui)电(dian)容的(de)充(chong)电(dian)需(xu)要一个电(dian)流(liu)(liu)，因为对(dui)电(dian)容充(chong)电(dian)瞬(shun)(shun)间可(ke)以把电(dian)容看成短(duan)路(lu)，所(suo)以瞬(shun)(shun)间电(dian)流(liu)(liu)会比较大。选择/设计(ji)MOS管驱动时第一要注意的(de)是可(ke)提(ti)供瞬(shun)(shun)间短(duan)路(lu)电(dian)流(liu)(liu)的(de)大小。

第二注(zhu)意(yi)的(de)(de)是，普遍用于(yu)高(gao)端(duan)驱(qu)(qu)动的(de)(de)NMOS，导(dao)通(tong)时(shi)(shi)需要(yao)(yao)是栅极(ji)电(dian)(dian)压(ya)大于(yu)源极(ji)电(dian)(dian)压(ya)。而(er)高(gao)端(duan)驱(qu)(qu)动的(de)(de)MOS管(guan)导(dao)通(tong)时(shi)(shi)源极(ji)电(dian)(dian)压(ya)与漏极(ji)电(dian)(dian)压(ya)（VCC）相同(tong)，所以这时(shi)(shi)栅极(ji)电(dian)(dian)压(ya)要(yao)(yao)比VCC大4V或10V。如果在同(tong)一个系统里，要(yao)(yao)得(de)到比VCC大的(de)(de)电(dian)(dian)压(ya)，就要(yao)(yao)专门的(de)(de)升压(ya)电(dian)(dian)路(lu)了(le)。很多(duo)马达驱(qu)(qu)动器都集成了(le)电(dian)(dian)荷(he)泵，要(yao)(yao)注(zhu)意(yi)的(de)(de)是应该(gai)选择合适(shi)的(de)(de)外接电(dian)(dian)容(rong)，以得(de)到足够(gou)的(de)(de)短路(lu)电(dian)(dian)流去驱(qu)(qu)动MOS管(guan)。

上边说(shuo)的(de)4V或10V是常用(yong)的(de)MOS管的(de)导(dao)通电压(ya)(ya)，设计(ji)时(shi)当然需要(yao)有一定的(de)余(yu)量(liang)。而且电压(ya)(ya)越(yue)高，导(dao)通速度越(yue)快，导(dao)通电阻也越(yue)小。现在也有导(dao)通电压(ya)(ya)更小的(de)MOS管用(yong)在不同的(de)领(ling)域里，但在12V汽车电子系统(tong)里，一般4V导(dao)通就(jiu)够用(yong)了。

5，MOS管应用电路

MOS管最显著的特性是开关特性好(hao)，所(suo)以被广泛(fan)应用在需要(yao)电子开关的电路中(zhong)，常见的如开关电源，也(ye)有照(zhao)明(ming)调光。

现在的MOS驱动，有(you)几(ji)个(ge)特别的需求。1，低压(ya)(ya)(ya)(ya)应用当使用5V电(dian)源，这时候如果使用传统(tong)的图腾柱结构，由于三(san)极管的be有(you)0.7V左(zuo)右(you)的压(ya)(ya)(ya)(ya)降，导致(zhi)实际(ji)最终(zhong)加在(zai)gate上的电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)只有(you)4.3V。这时候，我(wo)们选用标称(cheng)gate电(dian)压(ya)(ya)(ya)(ya)4.5V的MOS管就存在(zai)一定的风险。 同样的问题也发生在(zai)使用3V或者其他低压(ya)(ya)(ya)(ya)电(dian)源的场(chang)合(he)。

KIA5N50H型号

电流5A

电压(ya)500V

内阻1.5

封装TO-252

KIA830S型号(hao)

电(dian)流5A

电压550V

内(nei)阻(zu)1.2

封装TO-252

KIA840S型(xing)号

电流8A

电压500V

内阻(zu)0.9

封装(zhuang)TO-252

KIA9N20A型号

电流9A

电压200V

内阻0.28

封装TO-252

KIA16N50H型号

电流16A

电(dian)压500V

内阻(zu)0.38

封装TO-3P

KIA18N50H型号

电流18A

电压(ya)500V

内阻0.32

封装TO-3P

KIA20N40H型号

电流(liu)20A

电压400V

内阻0.25

封装(zhuang)TO-3P

KIA20N50H型号

电(dian)流20A

电压500V

内阻0.26

封装(zhuang)TO-3P

KIA24N50H型号

电流24A

电压500V

内阻(zu)0.2

封(feng)装TO-3P

SOT-23封装

KIA9926型号

电流(liu)6A

电压20V

内(nei)阻0.03

SOT-23封(feng)装(zhuang)

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