mos管,mos管工作特点与注意事(shi)项详解!
信息来源:本站 日期(qi):2017-03-24
(以N沟道(dao)增强型mos场效(xiao)应(ying)管)它是利用(yong)VGS来控制(zhi)“感应(ying)电(dian)(dian)(dian)荷(he)”的(de)(de)(de)(de)多少,以改变由这些“感应(ying)电(dian)(dian)(dian)荷(he)”形成的(de)(de)(de)(de)导(dao)电(dian)(dian)(dian)沟道(dao)的(de)(de)(de)(de)状况,然后(hou)达到控制(zhi)漏极电(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。在制(zhi)造(zao)管子(zi)时(shi),通过(guo)工艺(yi)使绝缘层(ceng)中(zhong)出现大量(liang)(liang)正离子(zi),故在交界面的(de)(de)(de)(de)另一侧能感应(ying)出较(jiao)多的(de)(de)(de)(de)负电(dian)(dian)(dian)荷(he),这些负电(dian)(dian)(dian)荷(he)把高(gao)渗(shen)杂质的(de)(de)(de)(de)N区接通,形成了导(dao)电(dian)(dian)(dian)沟道(dao),即使在VGS=0时(shi)也(ye)有较(jiao)大的(de)(de)(de)(de)漏极电(dian)(dian)(dian)流ID。当(dang)栅(zha)极电(dian)(dian)(dian)压改变时(shi),沟道(dao)内被(bei)感应(ying)的(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)荷(he)量(liang)(liang)也(ye)改变,导(dao)电(dian)(dian)(dian)沟道(dao)的(de)(de)(de)(de)宽窄(zhai)也(ye)随之而(er)变,因而(er)漏极电(dian)(dian)(dian)流ID随着栅(zha)极电(dian)(dian)(dian)压的(de)(de)(de)(de)变化而(er)变化。
影响开关性能的参数有很多,但最重要的是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗,因为在每次开关时都要对它们充电。MOS管的开关速度因此被降低,器件效率也下降。为计算开关过 程中器件的总损耗,要计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达:Psw= (Eon+Eoff)×开关频率。
而栅极(ji)(ji)电荷(he)(Qgd)对开关性能的(de)影(ying)(ying)响(xiang)最(zui)大。场效应(ying)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)名字也(ye)来源于(yu)它的(de)输入(ru)端(称为gate)通(tong)过投影(ying)(ying)一个(ge)电场在一个(ge)绝缘(yuan)层上(shang)来影(ying)(ying)响(xiang)流(liu)过晶体管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)电流(liu)。事实(shi)上(shang)没有电流(liu)流(liu)过这个(ge)绝缘(yuan)体,所以(yi)FET管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)GATE电流(liu)非常小(xiao)(xiao)。最(zui)普通(tong)的(de)FET用一薄层二氧化(hua)硅来作(zuo)为GATE极(ji)(ji)下的(de)绝缘(yuan)体。这种晶体管(guan)(guan)(guan)(guan)称为金属氧化(hua)物半(ban)导体(MOS)晶体管(guan)(guan)(guan)(guan),或,金属氧化(hua)物半(ban)导体场效应(ying)管(guan)(guan)(guan)(guan)(MOSFET)。因为MOS管(guan)(guan)(guan)(guan)更小(xiao)(xiao)更省电,所以(yi)他们已经在很多应(ying)用场合取代了(le)双极(ji)(ji)型晶体管(guan)(guan)(guan)(guan)。
MOS管(guan)(guan)(guan)具有很低(di)的(de)(de)导通电阻,消(xiao)耗(hao)能量较低(di),在(zai)目前流(liu)行的(de)(de)高(gao)效(xiao)DC-DC芯片中多采(cai)用MOS管(guan)(guan)(guan)作(zuo)为功率(lv)开(kai)关(guan)(guan)。但是(shi)(shi)由于MOS管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)寄生电容(rong)大(da),一般情况下(xia)NMOS开(kai)关(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)栅(zha)极电容(rong)高(gao)达几十皮法。这对于设计(ji)高(gao)工(gong)作(zuo)频率(lv)DC-DC转换器开(kai)关(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)驱动电路(lu)的(de)(de)设计(ji)提(ti)出了更高(gao)的(de)(de)要求(qiu)。在(zai)低(di)电压(ya)(ya)ULSI设计(ji)中有多种(zhong)(zhong)CMOS、BiCMOS采(cai)用自(zi)举升(sheng)(sheng)压(ya)(ya)结构的(de)(de)逻辑(ji)电路(lu)和作(zuo)为大(da)容(rong)性负(fu)载(zai)的(de)(de)驱动电路(lu)。这些电路(lu)能够(gou)在(zai)低(di)于1V电压(ya)(ya)供电条件下(xia)正常(chang)工(gong)作(zuo),并且能够(gou)在(zai)负(fu)载(zai)电容(rong)1~2pF的(de)(de)条件下(xia)工(gong)作(zuo)频率(lv)能够(gou)达到几十兆甚至上(shang)百兆赫(he)兹。本文正是(shi)(shi)采(cai)用了自(zi)举升(sheng)(sheng)压(ya)(ya)电路(lu),设计(ji)了一种(zhong)(zhong)具有大(da)负(fu)载(zai)电容(rong)驱动能力的(de)(de),适合于低(di)电压(ya)(ya)、高(gao)开(kai)关(guan)(guan)频率(lv)升(sheng)(sheng)压(ya)(ya)型DC-DC转换器的(de)(de)驱动电路(lu)。电路(lu)基(ji)于Samsung AHP615 BiCMOS工(gong)艺设计(ji)并经过Hspice仿真验证(zheng),在(zai)供电电压(ya)(ya)1.5V ,负(fu)载(zai)电容(rong)为60pF时,工(gong)作(zuo)频率(lv)能够(gou)达到5MHz以上(shang)。
1)雪崩失(shi)效(电压(ya)失(shi)效),也就是(shi)我们常(chang)说的(de)漏源间的(de)BVdss电压(ya)超过MOSFET的(de)额(e)定(ding)电压(ya),并且(qie)超过达到了一定(ding)的(de)能(neng)力从(cong)而导致MOSFET失(shi)效。
2)SOA失(shi)效(电流失(shi)效),既(ji)超出MOSFET安(an)全工(gong)作区引起失(shi)效,分为Id超出器(qi)件规格(ge)失(shi)效以及(ji)Id过(guo)大,损耗过(guo)高(gao)器(qi)件长时间热(re)积累而导(dao)致的失(shi)效。
3)体二极管(guan)(guan)失(shi)效:在桥式、LLC等有用(yong)到体二极管(guan)(guan)进行(xing)续流的(de)拓(tuo)扑结(jie)构中(zhong),由于(yu)体二极管(guan)(guan)遭受破坏而导致的(de)失(shi)效。
4)谐振失效:在并联使(shi)用的过(guo)程(cheng)中,栅(zha)极及电(dian)路寄生参(can)数导(dao)致震荡(dang)引起的失效。
5)静(jing)电失效(xiao):在秋(qiu)冬季节(jie),由于人体及(ji)设备静(jing)电而导(dao)致的(de)器件失效(xiao)。
6)栅(zha)极电压(ya)失(shi)效:由(you)于(yu)栅(zha)极遭(zao)受(shou)异常电压(ya)尖峰(feng),而导致栅(zha)极栅(zha)氧层(ceng)失(shi)效。
2、抽(chou)取(qu)MOS管部件不可以在分(fen)子化合(he)物(wu)塑(su)料板上滑动(dong),应用金属(shu)盘来盛放待用部件。
3、烧焊用的电(dian)烙铁(tie)务必令人(ren)满意接地。
4、在烧焊(han)(han)前(qian)应(ying)把(ba)电(dian)(dian)路板的电(dian)(dian)源线与地线短接,待MOS部件烧焊(han)(han)完(wan)后再(zai)分开。
5、MOS部(bu)件各(ge)管脚的烧焊顺着次(ci)序是漏极(ji)、源极(ji)、栅极(ji)。拆(chai)机时顺着次(ci)序相反。
6、在准许(xu)的(de)条(tiao)件下,MOS场效应(ying)管(guan)的(de)栅极最(zui)好接(jie)入尽力照顾二(er)(er)极管(guan)。在检查修理(li)电路时应(ying)注意调查证明(ming)原有(you)的(de)尽力照顾二(er)(er)极管(guan)是否毁坏。
7、最好是带防静电手套(tao)儿或穿上防静电的衣裳再去(qu)接触场效应管(guan)。
8、选管时,要注意实际电(dian)路中各极电(dian)流(liu)电(dian)压的(de)数字都不可(ke)以超过规(gui)格书中的(de)定额值(zhi)。
联系方式:邹先(xian)生(sheng)
联系(xi)电(dian)话:0755-83888366-8022
手机:18123972950
QQ:2880195519
联(lian)系(xi)地址:深圳市(shi)福田区车公庙天安数(shu)码城天吉大厦CD座5C1
关注KIA半导(dao)体(ti)(ti)工程专(zhuan)辑(ji)请搜微(wei)信(xin)号(hao):“KIA半导(dao)体(ti)(ti)”或点击本文下(xia)方图片扫(sao)一扫(sao)进入(ru)官方微(wei)信(xin)“关注”
长(zhang)按二(er)维码识(shi)别关注