|
|
MOS 管参数解释/ X+ h0 k9 C" m" J
MOS 管介绍
& N! p% ]! E) b d/ a3 U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- _) ~( r3 s) x4 _最大电流等因素。# L- v: U" C7 J
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$ Z: L, J0 J- ]: J9 G6 _
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。9 f* h) b# h/ m2 D
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
# x3 C5 o9 z. B+ F( A3 h的应用中，一般都用NMOS。
# u, s; V9 {/ q( L( J) S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8 g; o$ o3 y; l, K( |1 c9 p
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。( c2 x% ~1 B: s$ w$ x8 u1 b
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 B. S+ x+ A4 C1 |9 {
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。
" s* z* I( j* o: h2 TMOS 管导通特性
' y, X8 s3 Y6 F4 J9 w0 Z导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。" m; Q y) |7 `6 |4 z4 y1 J, t" O2 n
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- i8 ~+ i: p) t. O5 W
一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。
4 k6 `, {, d) Z8 ]/ _* l& TPMOS 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P
% H- x( M3 T5 v6 p. e; u/ \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- K1 q j4 g- c6 J; v
常还是使用NMOS。7 A& W# E/ L" T2 u( x4 m
MOS 开关管损失
8 N$ Q9 y0 ^# X0 k' B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，% b- c% |' Z `! f# R
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4 Y8 A* I* C) ^% O; z! \+ V
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
; L t n1 c7 N2 {! e/ m5 nMOS 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
4 \3 C: Q* V6 o! T& ?- i: n* y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
, p1 z4 s& N( V5 `- k* U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2 h5 ^# I( b) D+ a7 a& j
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4 t2 ^4 a7 N8 Y2 [
可以减小开关损失。
0 e& N! l5 G# W2 [; B; |MOS 管驱动9 ^: C. H$ H) ^! k1 b2 l# p7 H
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。& F1 G/ Z8 D7 X7 T0 s
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 m9 g5 r; Z3 o d% f' J/ P
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! ?8 y6 `' d7 Z0 N; I( q* Q( d! |
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。
# b7 M5 c* r3 F. [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
/ y7 j4 f) q& u" p0 t- m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
: D) f9 T- |% e) Z# \* B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
* k6 G3 g! k- S5 P" w7 G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。" L" J p% J9 v& j ~+ ]# b
Mosfet 参数含义说明 }, ]. ^" x+ L7 f7 y1 V9 h1 \. Q
Features:( }* N7 N, J. A0 `, F1 e+ @
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压" b6 V, O3 n, s& W+ i* f
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻5 J' X; r9 x% X. u$ f
Id： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低6 a& F( |0 O3 C" p
Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V$ C+ y+ }3 p9 k0 v3 u: t; ^
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3 @4 z) p/ k5 s+ e+ y/ p# _- j
Pd: 最大耗散功率
/ i2 v8 [$ a l4 G9 q3 f4 e: aTj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度
+ } n: o N! T5 M; f8 @; BTstg: 最大存储温度) M# [, ?- {/ I% _ G9 ?) d
Iar: 雪崩电流
) `) t) U' j& AEar: 重复雪崩击穿能量* u. Y5 k* t' P" N8 C4 H- \4 p3 k
Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量5 O& ?- |: J& B P# r
BVdss： DS 击穿电压
/ [$ `7 j% H0 B' Q6 F4 kIdss: 饱和DS 电流，uA 级的电流
, Q& {- T, l9 O. k9 s' a5 tIgss: GS 驱动电流，nA 级的电流.
# @' O! \. w; Q" p% y% igfs: 跨导) M' a6 l( n& c# ?
Qg: G 总充电电量# h" g# B* a7 C& B; ^3 x# ~3 b
Qgs: GS 充电电量
9 P7 b9 }0 F7 u* V! H- WQgd: GD 充电电量& k4 M$ @/ h( K7 D" e2 w- _% I
Td(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
/ \3 B6 K" u) H1 O; D) vTr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间( `7 x! E) c8 m7 E; T
Td(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
! t: Q: \; l2 ` Y0 j% i0 iTf: 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) 。
3 ]0 I; ]% Q) N) C+ `9 PCiss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.) A/ v3 g# E4 c# J- Z6 P- Y
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.
) u# z2 `% e0 W. ~. CCrss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
|
[复制链接]
/1 
发表于 2015-9-11 16:21
收藏
淘帖
支持！
反对！
