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MOS 管参数解释
8 e+ W7 z# u" c, H; cMOS 管介绍6 J! o: R) V/ n$ f. E# P; s0 [
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，. j: h6 {; }& k1 l$ r
最大电流等因素。
7 ]( @# J/ p% C: Q- qMOSFET 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& e% a& n) C1 {5 ^% X8 z% \0 P
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。
% s; H% t8 w% d3 w" {" `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
v% l; F* U4 V的应用中，一般都用NMOS。
, `5 n1 x" p( p \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! h" M/ ~1 }6 E0 N
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。
9 D. G0 t, t- Q5 _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
7 h4 w/ ~% P" P7 c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。
7 P# k/ J( t0 y2 s2 L$ [# G2 iMOS 管导通特性
V# F# i D7 t* B: ^导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
: W! P7 n ]% P2 G' Z! y" GNMOS 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
6 K7 F7 a, @/ Q一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。/ c# ?: K6 Y1 N- }& h( Y+ D
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P9 p3 h C! Y9 u& w2 r: @
MOS 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
( e( {0 ~4 i' Q/ q, O, o+ G, s; |. f常还是使用NMOS。
4 ~7 X' ?& X% [9 \" h8 z* JMOS 开关管损失
* b/ _. E( f$ m0 h& H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，3 U5 f# A; I/ v, |" P: E- Z% ^/ N, a
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; u2 [) T: X$ V4 b4 l1 i2 u( M
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
* G7 u! u d5 G$ ?' I3 U5 KMOS 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
& g) }9 j$ b/ j1 b9 |; K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. |# q' \; O% x+ ]. ]7 K
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) A" l ~ I2 B9 c, C7 ^
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$ U5 B: V5 _% D. f* ~
可以减小开关损失。4 ^! |0 I* h6 D6 \7 p# m
MOS 管驱动
0 w; `' h( b2 n% C' w6 b2 t5 L4 LMOS 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。
) t( [ m5 s1 N1 r+ A' h$ q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
" ? P1 Z, v4 u& l; m9 T1 n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6 o, n" k7 t( [
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。1 ?9 I( O) \) H
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
3 o7 w. o6 B9 L. B( d9 d& V5 g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
8 ^" l+ {7 P+ l1 P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- q3 B0 o9 W6 h' w9 B! ^6 C2 Y
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。
- j' f8 m5 `4 A* J6 a6 G+ aMosfet 参数含义说明# e3 t9 \/ c" e5 f9 T1 u/ X$ t' @
Features:
; j" U/ g- C( IVds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压
9 q W3 w2 _" e4 Z( P: ^0 o0 ERds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻
5 _4 ^; j% S7 q9 K& d5 f, tId： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低' D0 c% t& m G. h; Y* i# Z+ d
Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V$ G* C: q7 F& _* O5 Q" _& F
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
1 ?* L, N& M8 b E* ~Pd: 最大耗散功率
6 y# x* g) I# k" S3 h/ l- g: O' m4 r- OTj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度
& X) m! }! M/ n) v0 H/ Y4 U& yTstg: 最大存储温度, \& ^. H4 U! ]+ K% }1 ^' R
Iar: 雪崩电流
5 [* b- k+ _; @2 oEar: 重复雪崩击穿能量
( ?$ N- n, G1 R1 e. `' {# }2 _Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量/ a+ @* X! n' k9 E2 m' T x
BVdss： DS 击穿电压% g" z# r8 R c: J
Idss: 饱和DS 电流，uA 级的电流- ?$ `5 a! ~: z" F# D" }
Igss: GS 驱动电流，nA 级的电流.6 u( _% i' P9 k- b: i# \# O
gfs: 跨导% v* w$ U R4 t/ j9 k! P
Qg: G 总充电电量+ j& l3 g- e% L
Qgs: GS 充电电量
) T- D" }4 k6 F" WQgd: GD 充电电量
! r1 Z6 R) Y8 TTd(on): 导通延迟时间，从有输入电压上升到10%开始到Vds 下降到其幅值90%的时间
* ^' A4 ?) Q* I( J4 aTr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间
' P- N4 ?1 T8 hTd(off): 关断延迟时间，输入电压下降到 90% 开始到 VDS 上升到其关断电压时 10% 的时间+ d( e8 l' R. _- S+ Y J- r
Tf: 下降时间，输出电压 VDS 从 10% 上升到其幅值 90% 的时间 ( 参考图 4) 。
5 O E' F0 K3 h2 C4 W/ v" @Ciss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.7 a9 Z# |- N) F) E4 @: y l( h1 o
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.
! u3 S3 \6 k6 \4 D0 MCrss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2015-9-11 16:21
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