mos管结构就是这么简单,初(chu)学(xue)入门必读
信息来(lai)源(yuan):本站 日期:2017-09-15
普(pu)通(tong)状况下(xia)普(pu)遍用(yong)于高(gao)端(duan)驱(qu)动的(de)MOS,导通(tong)时(shi)(shi)需求(qiu)是栅(zha)(zha)极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)大于源极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)。而高(gao)端(duan)驱(qu)动的(de)MOS管(guan)导通(tong)时(shi)(shi)源极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)与漏极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)(VCC)相同(tong),所(suo)以这时(shi)(shi)栅(zha)(zha)极(ji)电(dian)(dian)(dian)压(ya)要(yao)比VCC大4V或(huo)10V.假(jia)如在(zai)同(tong)一个系统(tong)里(li),要(yao)得到比VCC大的(de)电(dian)(dian)(dian)压(ya),就要(yao)特地(di)的(de)升(sheng)压(ya)电(dian)(dian)(dian)路了。很(hen)多马达驱(qu)动器(qi)都集成了电(dian)(dian)(dian)荷泵,要(yao)留(liu)意(yi)的(de)是应该选择适宜的(de)外(wai)接电(dian)(dian)(dian)容,以得到足够的(de)短路电(dian)(dian)(dian)流去驱(qu)动MOS管(guan)。
MOS管是(shi)电(dian)(dian)压(ya)(ya)驱动,按(an)理说(shuo)(shuo)只(zhi)需栅(zha)(zha)极电(dian)(dian)压(ya)(ya)到到开(kai)启电(dian)(dian)压(ya)(ya)就(jiu)能导(dao)通(tong)DS,栅(zha)(zha)极串多大(da)电(dian)(dian)阻均能导(dao)通(tong)。但假(jia)如请求(qiu)开(kai)关频率较高时(shi)(shi),栅(zha)(zha)对地或VCC能够看做是(shi)一个电(dian)(dian)容,关于一个电(dian)(dian)容来说(shuo)(shuo),串的(de)电(dian)(dian)阻越(yue)大(da),栅(zha)(zha)极到达导(dao)通(tong)电(dian)(dian)压(ya)(ya)时(shi)(shi)间(jian)越(yue)长,MOS处于半(ban)导(dao)通(tong)状(zhuang)态(tai)时(shi)(shi)间(jian)也越(yue)长,在半(ban)导(dao)通(tong)状(zhuang)态(tai)内阻较大(da),发热也会增大(da),极易损坏MOS,所以高频时(shi)(shi)栅(zha)(zha)极栅(zha)(zha)极串的(de)电(dian)(dian)阻不但要小,普(pu)通(tong)要加前置驱动电(dian)(dian)路的(de)。下(xia)面(mian)我们先来理解一下(xia)MOS管开(kai)关的(de)根底学问。
1、MOS管品种和构造
MOSFET管是(shi)FET的(de)一种(zhong)(另一种(zhong)是(shi)JFET),能够被制形(xing)成(cheng)加(jia)强型(xing)或(huo)耗尽(jin)型(xing),P沟(gou)道(dao)或(huo)N沟(gou)道(dao)共(gong)4品种(zhong)型(xing),但实践应用的(de)只要加(jia)强型(xing)的(de)N沟(gou)道(dao)MOS管和加(jia)强型(xing)的(de)P沟(gou)道(dao)MOS管,所以通常(chang)提到NMOS,或(huo)者PMOS指的(de)就是(shi)这两种(zhong)。
至于为(wei)什么不运用耗(hao)尽型的(de)MOS管,不提倡寻根(gen)究(jiu)底。
关于这(zhei)两种加强型MOS管(guan),比拟(ni)常用的(de)是(shi)NMOS.缘由是(shi)导通(tong)电阻(zu)小,且容易制(zhi)造(zao)。所以开(kai)关电源和马达驱动的(de)应用中,普通(tong)都用NMOS下面的(de)引见中,也多以NMOS为主。
MOS管的(de)三个管脚(jiao)之间有(you)寄(ji)生(sheng)电容存在,这不是我们需求的(de),而是由(you)于制造(zao)工艺限制产(chan)生(sheng)的(de)。寄(ji)生(sheng)电容的(de)存在使(shi)得在设计或选(xuan)择驱动电路的(de)时分要费事一(yi)些,但没有(you)方法防止,后边(bian)再(zai)细致引见(jian)。
在(zai)(zai)MOS管原(yuan)理图(tu)上能(neng)够(gou)看到(dao),漏极(ji)和源(yuan)极(ji)之间有一个(ge)寄(ji)生二极(ji)管。这(zhei)个(ge)叫体二极(ji)管,在(zai)(zai)驱动理性负载(如(ru)马(ma)达),这(zhei)个(ge)二极(ji)管很重要。顺便说一句(ju),体二极(ji)管只在(zai)(zai)单个(ge)的(de)MOS管中存在(zai)(zai),在(zai)(zai)集成电(dian)路(lu)芯片内部通常是没有的(de)。
2、MOS管(guan)导通特性
导通的(de)意(yi)义是作为开关,相当于开关闭(bi)合(he)。
NMOS的特性,Vgs大于(yu)一定的值就(jiu)会(hui)导通,合适用于(yu)源极接地时的状况(低(di)端驱动(dong)),只需栅极电(dian)压到达4V或10V就(jiu)能够了。
PMOS的(de)特(te)性(xing),Vgs小于一定的(de)值就(jiu)会导通,合(he)适(shi)用于源(yuan)极(ji)接(jie)VCC时的(de)状况(高端驱(qu)动(dong)(dong))。但是,固然PMOS能够很便(bian)当地(di)用作高端驱(qu)动(dong)(dong),但由于导通电阻大(da),价钱贵,交换品种少等缘(yuan)由,在高端驱(qu)动(dong)(dong)中,通常还是运(yun)用NMOS。
3、MOS开关管损失
不论是(shi)NMOS还是(shi)PMOS,导(dao)通(tong)(tong)(tong)后都有(you)(you)导(dao)通(tong)(tong)(tong)电阻(zu)存在,这(zhei)样电流就会在这(zhei)个(ge)电阻(zu)上耗费能量,这(zhei)局(ju)部(bu)耗费的能量叫做导(dao)通(tong)(tong)(tong)损耗。选(xuan)择导(dao)通(tong)(tong)(tong)电阻(zu)小(xiao)的MOS管(guan)会减小(xiao)导(dao)通(tong)(tong)(tong)损耗。如今的小(xiao)功率(lv)MOS管(guan)导(dao)通(tong)(tong)(tong)电阻(zu)普(pu)通(tong)(tong)(tong)在几十毫欧左右(you),几毫欧的也有(you)(you)。
MOS在(zai)导通(tong)(tong)和截(jie)止的(de)(de)时(shi)分(fen),一定(ding)不是在(zai)瞬间(jian)完(wan)成的(de)(de)。MOS两(liang)端的(de)(de)电压有一个降落的(de)(de)过(guo)程(cheng),流(liu)过(guo)的(de)(de)电流(liu)有一个上升(sheng)的(de)(de)过(guo)程(cheng),在(zai)这段(duan)时(shi)间(jian)内,MOS管的(de)(de)损失(shi)是电压和电流(liu)的(de)(de)乘积,叫(jiao)做开关损失(shi)。通(tong)(tong)常开关损失(shi)比导通(tong)(tong)损失(shi)大(da)得多,而(er)且开关频(pin)率越快,损失(shi)也越大(da)。
导通霎时电压和(he)电流的乘(cheng)积(ji)很大(da)(da),形(xing)成的损(sun)失也就(jiu)很大(da)(da)。缩短开(kai)(kai)关(guan)时间,能够减小(xiao)每(mei)次(ci)导通时的损(sun)失;降低开(kai)(kai)关(guan)频率,能够减小(xiao)单位时间内(nei)的开(kai)(kai)关(guan)次(ci)数。这两种方法都能够减小(xiao)开(kai)(kai)关(guan)损(sun)失。
4、MOS管驱动(dong)
跟双极性(xing)晶(jing)体管(guan)相比,普通以为使MOS管(guan)导通不需求(qiu)电流,只需GS电压高于一定的值,就能够了。这个很容易做到,但(dan)是,我们还需求(qiu)速度。
在(zai)MOS管的(de)(de)构造(zao)中能够看到,在(zai)GS,GD之(zhi)间存在(zai)寄生(sheng)电(dian)(dian)容(rong),而MOS管的(de)(de)驱动,实(shi)践上就是对电(dian)(dian)容(rong)的(de)(de)充(chong)放(fang)电(dian)(dian)。对电(dian)(dian)容(rong)的(de)(de)充(chong)电(dian)(dian)需求一(yi)个电(dian)(dian)流(liu)(liu),由于对电(dian)(dian)容(rong)充(chong)电(dian)(dian)霎时(shi)能够把电(dian)(dian)容(rong)看成短路,所以瞬时(shi)电(dian)(dian)流(liu)(liu)会(hui)比拟大。选择/设(she)计MOS管驱动时(shi)第(di)一(yi)要留意的(de)(de)是可(ke)提供霎时(shi)短路电(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)大小。
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