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MOS 管参数解释
5 r! B" Y1 H; o; nMOS 管介绍' L; L1 l9 x+ c9 ^/ r5 }7 `
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，7 G b) N9 i5 A! i
最大电流等因素。
6 x, r/ b& y: G" nMOSFET 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2 L- D7 _9 n" F$ ]1 G( v: P" Y! v8 x3 x
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。
; K) {7 `) X- o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* _5 C/ p7 H j; z- X* B+ Q' t
的应用中，一般都用NMOS。
8 l! p6 X; ?! d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& x* a% d; q: _+ M% ~) j
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。2 g6 I8 a/ ]* i4 Q7 a w( f
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
. P& ^1 ?: X1 y! b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。1 p; n4 |/ O1 d. r6 ~1 v/ \
MOS 管导通特性* J& ^5 i; U) U; M2 ?
导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。. G x3 }( ]% t4 k1 M
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
8 k! O: u0 L3 L/ n5 w9 g* o一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。
0 z6 z' p* H3 }; M3 GPMOS 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
% e* Z) _$ i. [' K0 HMOS 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
; E1 s. X* H/ S( V$ O9 _常还是使用NMOS。
3 `; x2 E0 T: t8 }% KMOS 开关管损失
; ~& g: d9 i3 c/ V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，+ e7 o% A9 G1 H! ^; o1 i: y- k
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. S X% P0 O+ d: x" P% o
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6 d: ?+ G* Z( z
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& N; {" j1 j5 T7 `2 W
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6 L: X9 B" Q+ G; C* c7 W8 d" M
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 i8 ?6 y* C: O# Z4 G: {7 M
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( I: _6 l# k5 o _. Q
可以减小开关损失。: J5 [- t$ j2 W4 G& D `. o
MOS 管驱动0 U% w0 T* s# K4 n3 }" D
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。1 p# @3 F. `( E
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8 v) h0 ?2 o2 X; z$ A
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
( v; s o# x& Z$ b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。
0 D' Y9 q/ T7 q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
$ K, x' b L# o7 ?& o' c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
6 E; r8 }$ s6 W' L; F3 K& J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
. C$ l/ C" X s+ q/ H1 O% q0 \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。
) P2 e. b# c8 A1 [7 dMosfet 参数含义说明/ [5 h9 k) I; _4 L. w- d \6 F
Features: D+ I2 D) ~: c- r
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压$ C6 ^1 r. u! |* O, L/ y$ ]
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻
% x+ f) g6 U B% M) O1 k8 S8 lId： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低
4 N+ i0 j6 L' W/ c7 }9 |: {4 }Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V2 a4 v8 K( l& c3 A' k9 L. U. B3 L
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
! w- I, h0 |1 s( p2 PPd: 最大耗散功率( @3 t9 y- J( [! C. f
Tj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度. D' ^5 j- E9 z
Tstg: 最大存储温度1 h- g& a, b: u! o
Iar: 雪崩电流3 @/ M2 b; u0 ~8 d+ \6 a: V
Ear: 重复雪崩击穿能量, s" u- `- k# D' [7 ?- T$ C
Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量
4 u' C! f6 u; o, W/ h4 tBVdss： DS 击穿电压
3 z# z3 X6 _; u& Y/ z4 k# QIdss: 饱和DS 电流，uA 级的电流
& R. r/ p. L% S, t" n EIgss: GS 驱动电流，nA 级的电流.1 M _ c6 v) ?/ m n; A
gfs: 跨导, Z% [$ y) c% G9 w- b* c6 y1 X
Qg: G 总充电电量% N" S" E4 \# }. b; F! }! |! I9 C
Qgs: GS 充电电量
$ L7 d: T) r% H$ }3 t" B& \* OQgd: GD 充电电量2 F7 \2 _; N9 ]
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2 b1 _6 U* h5 u
Tr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间
, F, g# i( R& D+ pTd(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
* z! q' S. [$ l& r- jTf: 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) 。
" a/ l0 l: n T- S9 RCiss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.+ q3 @8 Q# D3 a8 f$ \
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.1 z: I" B" A% b1 r6 W8 V
Crss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2020-5-4 20:43
