MOS管主要参数及使用注意事项.pdf

MOS管主要参数及使用 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时 候，一般都要考虑MOS 的导通电阻，最大电压等， 最大电流等因素。 MOSFET管是FET 的一种，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，一般主要应用的 为增强型的NMOS 管和增强型的PMOS管，所以通 常提到的就是这两种。 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。 在MOS管内部，漏极和源极之间会寄生一个二极管。 这个叫体二极管，在驱动感性负载(如马达)，这个二 极管很重要，并且只在单个的MOS管中存在此二极 管，在集成电路芯片内部通常是没有的。 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。 MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。 NMOS 的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用 于源极接地时的情况(低端驱动)，只要栅极电压达到 一定电压 （如4V或10V, 其他电压，看手册）就可以 了。 PMOS 的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用 于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是，虽然PMOS 可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价 格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是 使用NMOS。 MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在， 因而在DS 间流过电流的同时，两端还会有电压，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 毫欧，几十毫欧左右 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，而且开关频率越快，导通瞬间电压和电 流的乘积很大，造成的损失也就很大。降低开关时间， 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。 MOS管驱动 MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值， 就可以了。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。 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其他电压，看手册)。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。 Mosfet参数含义说明 Features: Vds： DS击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压 Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻 Id： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低 Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V Idm: 最大脉冲DS 电流.会随温度的升高而降低， 体现一个抗冲击能力，跟脉冲时间也有关系 Pd: 最大耗散功率 Tj: 最大工作结温，通常为150度和175度 Tstg: 最大存储温度 Iar: 雪崩电流 Ear: 重复雪崩击穿能量 Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量 BVdss： DS击穿电压 Idss: 饱和DS 电流，uA级的电流 Igss: GS驱动电流，nA级的电流. gfs: 跨 Qg: G总充电电量 Qgs: GS充电电量 Qgd: GD充电电量 Td(on): 导通延迟时间，从有输入电压上升到