MOS管的重要特性及结构，四种类型-KIA MOS管

MOS管的重要特性，MOS管的类型及结构

MOS管(guan)是FET的(de)(de)一种(zhong)（另一种(zhong)为(wei)JFET结型(xing)(xing)场(chang)效应管(guan)），主(zhu)要有两(liang)种(zhong)结构(gou)形式：N沟(gou)(gou)道(dao)(dao)型(xing)(xing)和P沟(gou)(gou)道(dao)(dao)型(xing)(xing)；又根(gen)据场(chang)效应原(yuan)理的(de)(de)不同，分为(wei)耗(hao)尽型(xing)(xing)（当栅压(ya)(ya)(ya)为(wei)零时有较大漏(lou)(lou)极电(dian)流(liu)）和增强(qiang)(qiang)型(xing)(xing)（当栅压(ya)(ya)(ya)为(wei)零，漏(lou)(lou)极电(dian)流(liu)也为(wei)零，必须再加(jia)一定(ding)的(de)(de)栅压(ya)(ya)(ya)之后才有漏(lou)(lou)极电(dian)流(liu)）两(liang)种(zhong)。因此，MOS管(guan)可以被制构(gou)成P沟(gou)(gou)道(dao)(dao)增强(qiang)(qiang)型(xing)(xing)、P沟(gou)(gou)道(dao)(dao)耗(hao)尽型(xing)(xing)、N沟(gou)(gou)道(dao)(dao)增强(qiang)(qiang)型(xing)(xing)、N沟(gou)(gou)道(dao)(dao)耗(hao)尽型(xing)(xing)4种(zhong)类型(xing)(xing)产品(pin)。

MOS管的重要特性

1、导通特性

MOS管的(de)重要(yao)特(te)性(xing)(xing)，导(dao)通(tong)的(de)意义是作(zuo)为开关，相当(dang)于开关闭(bi)合。NMOS的(de)特(te)性(xing)(xing)，VGS大(da)于一定(ding)的(de)值就(jiu)会导(dao)通(tong)，适用于源极(ji)接(jie)地时的(de)情况（低端(duan)驱动），只需栅极(ji)电(dian)压达到4V或10V就(jiu)可以了。PMOS的(de)特(te)性(xing)(xing)是，VGS小于一定(ding)的(de)值就(jiu)会导(dao)通(tong)，适用于源极(ji)接(jie)VCC时的(de)情况（高(gao)端(duan)驱动）。

2、损(sun)失(shi)特性

不管(guan)是(shi)NMOS还是(shi)PMOS，导(dao)(dao)通(tong)后都有导(dao)(dao)通(tong)电(dian)阻存在，电(dian)流就会(hui)被电(dian)阻消(xiao)耗能(neng)量(liang)，这部(bu)分消(xiao)耗的能(neng)量(liang)叫做导(dao)(dao)通(tong)损耗。小功率(lv)MOS管(guan)导(dao)(dao)通(tong)电(dian)阻一(yi)般在几毫欧至几十毫欧左右，选择(ze)导(dao)(dao)通(tong)电(dian)阻小的MOS管(guan)会(hui)减小导(dao)(dao)通(tong)损耗。

MOS管在进行导(dao)通(tong)和(he)(he)截(jie)止(zhi)时，两端(duan)的电(dian)(dian)压(ya)有一(yi)个(ge)降落过程(cheng)，流(liu)过的电(dian)(dian)流(liu)有一(yi)个(ge)上升(sheng)的过程(cheng)，在这段时间内(nei)，MOS管的损(sun)失(shi)是电(dian)(dian)压(ya)和(he)(he)电(dian)(dian)流(liu)的乘积，这称之为开关损(sun)失(shi)。通(tong)常开关损(sun)失(shi)比导(dao)通(tong)损(sun)失(shi)大得多，而且(qie)开关频(pin)率(lv)越(yue)快，损(sun)失(shi)也越(yue)大。

导(dao)通(tong)瞬间(jian)电压(ya)和电流的(de)(de)乘积越大(da)，构成的(de)(de)损(sun)(sun)失(shi)也(ye)就越大(da)。缩短(duan)开关(guan)时间(jian)，可(ke)以(yi)减小(xiao)每次导(dao)通(tong)时的(de)(de)损(sun)(sun)失(shi)；降低开关(guan)频率，可(ke)以(yi)减小(xiao)单位时间(jian)内的(de)(de)开关(guan)次数。这两种办法都可(ke)以(yi)减小(xiao)开关(guan)损(sun)(sun)失(shi)。

3、寄生电容(rong)驱动(dong)特性

跟双极性晶(jing)体管(guan)(guan)相比，MOS管(guan)(guan)需(xu)要GS电压高(gao)于(yu)一定的值才能导(dao)(dao)通，而(er)且(qie)还要求较快的导(dao)(dao)通速度。在(zai)MOS管(guan)(guan)的结构中可(ke)以看到，在(zai)GS、GD之间存在(zai)寄生电容，而(er)MOS管(guan)(guan)的驱动，理论(lun)上就是对电容的充放电。

对电(dian)(dian)(dian)(dian)容的(de)充电(dian)(dian)(dian)(dian)需要一(yi)个电(dian)(dian)(dian)(dian)流，由于对电(dian)(dian)(dian)(dian)容充电(dian)(dian)(dian)(dian)瞬间可(ke)以把电(dian)(dian)(dian)(dian)容看(kan)成短(duan)路，所以瞬间电(dian)(dian)(dian)(dian)流会(hui)比(bi)较大(da)。选择(ze)/设计MOS管驱(qu)动(dong)时第一(yi)个要留(liu)意(yi)的(de)是(shi)可(ke)提供瞬间短(duan)路电(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)大(da)小；第二个要留(liu)意(yi)的(de)是(shi)，普遍用于高(gao)端驱(qu)动(dong)的(de)NMOS，导通(tong)时需要栅极电(dian)(dian)(dian)(dian)压大(da)于源极电(dian)(dian)(dian)(dian)压。

而高(gao)端驱(qu)动的MOS管导通(tong)时源极电(dian)压与漏极电(dian)压（VCC）相同(tong)，所(suo)以这(zhei)时栅极导通(tong)电(dian)压要(yao)比VCC高(gao)4V或10V，而且电(dian)压越高(gao)，导通(tong)速度越快，导通(tong)电(dian)阻也越小(xiao)。

4、寄(ji)生二极管

漏极(ji)(ji)和源极(ji)(ji)之间有(you)一个(ge)寄生(sheng)二(er)极(ji)(ji)管(guan)，即(ji)“体二(er)极(ji)(ji)管(guan)”，在驱动感性负(fu)载（如马达、继电器）应用中，主要用于保护回(hui)路(lu)。不过(guo)体二(er)极(ji)(ji)管(guan)只在单个(ge)MOS管(guan)中存在，在集(ji)成电路(lu)芯片内部通常(chang)是没有(you)的。

5、不同耐压MOS管特(te)点

不同耐压(ya)的(de)MOS管(guan)(guan)，其导通电(dian)(dian)阻(zu)(zu)中各部分(fen)电(dian)(dian)阻(zu)(zu)比例分(fen)布不同。如耐压(ya)30V的(de)MOS管(guan)(guan)，其外延层(ceng)电(dian)(dian)阻(zu)(zu)仅为总(zong)导通电(dian)(dian)阻(zu)(zu)的(de)29%，耐压(ya)600V的(de)MOS管(guan)(guan)的(de)外延层(ceng)电(dian)(dian)阻(zu)(zu)则是总(zong)导通电(dian)(dian)阻(zu)(zu)的(de)96.5%。

不同耐(nai)(nai)(nai)(nai)压(ya)MOS管的(de)(de)区别主要(yao)在于(yu)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)高压(ya)的(de)(de)MOS管其反应(ying)速(su)度(du)比耐(nai)(nai)(nai)(nai)低压(ya)的(de)(de)MOS管要(yao)慢，因此，它们(men)的(de)(de)特性(xing)在实际应(ying)用中也表现出了不一样之(zhi)处，如(ru)耐(nai)(nai)(nai)(nai)中低压(ya)MOS管只需要(yao)极(ji)低的(de)(de)栅极(ji)电荷就可(ke)以满(man)足强大电流和大功率处理能(neng)力，除开(kai)关速(su)度(du)快之(zhi)外，还(hai)具有开(kai)关损耗低的(de)(de)特点，特别适应(ying)PWM输(shu)出模式应(ying)用；而耐(nai)(nai)(nai)(nai)高压(ya)MOS管具有输(shu)入阻(zu)抗高的(de)(de)特性(xing)，在电子镇流器(qi)、电子变(bian)压(ya)器(qi)、开(kai)关电源方面应(ying)用较多。

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