|
|
MOS 管参数解释
0 n- V4 d: k! f. H2 d2 c$ PMOS 管介绍
* Z' o$ \* X1 m; V* |; V& 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，
* D1 b' ~; U9 T& p最大电流等因素。
" F9 Q$ | C0 g* c# hMOSFET 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) O& S$ q$ l! k
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。8 {* e2 s) H9 k7 b/ O) ^; E [
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" f7 p7 S' m9 q& r6 |7 }
的应用中，一般都用NMOS。
! W9 s- a; d/ V9 i2 x4 r r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
, m9 R K! u( V; }% e0 Y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。( w1 ?+ N6 B: ]3 b9 N4 {
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* A) [. l% |* Q7 {. L& n9 E) Y
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。
) P0 z0 y- z2 Y: _MOS 管导通特性' @+ e+ l5 ~2 c5 l! C/ ~
导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
0 ~5 K7 D5 D0 Y4 D3 eNMOS 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
: G5 L/ `. K7 t3 B% L一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。8 t) H0 n) \+ y! ]" O& b( [
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P
I; m: k; Y7 \% h# ?* ?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3 D! m8 }: D% G: r/ j3 ?0 w) F
常还是使用NMOS。4 V5 o: E( N% q. J7 @6 D: L6 [
MOS 开关管损失
/ |) u8 w \, t8 j' G3 s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，
- O6 \: B. i5 f0 t# P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( @$ L+ V; h# e( a; ]9 H
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
$ }& s, u' c+ {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
& A" l& [& k# e: y$ _% J. c, N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7 W: ^* i' c* Q. e
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% b1 {( l( N1 ~" X" x8 k& h( R
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
, M3 |, P& v- m1 q2 f% G1 {" U# H% w可以减小开关损失。
- y N' l& { E# \. G& IMOS 管驱动
) E5 ?( @# u6 m, ^& eMOS 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。
+ R5 }* ~9 S! Q' J3 H3 g6 a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. q4 q" O2 z/ r! S8 D
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
, O& s( ~3 Z/ q0 g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。
7 O$ e+ X2 Z6 w7 R+ U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
7 j$ b! l0 F; {+ y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
- n4 c5 ], I* Z( j8 z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
/ Z' E$ L5 |' U- S3 A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。
8 d; ^4 [* _6 ^4 h& sMosfet 参数含义说明2 q# q! {; Q6 z2 h, ]
Features:2 c3 u7 J% f: c$ S" d8 d o
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压- b+ }/ C* A5 E. j- [7 ~
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻
0 N+ c0 Q' L, o2 g- tId： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低
9 Q8 B o( ]' g! s, O) x7 N; A0 HVgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V
% d/ l* t+ `. q8 fIdm: 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* E: o7 S* F4 h3 h, w" m* V' _5 W/ ~
Pd: 最大耗散功率5 C2 S; X3 j% K9 i
Tj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度5 V) d: u+ e7 R4 \- k9 D
Tstg: 最大存储温度0 h# @( V) Y* {" v
Iar: 雪崩电流
2 u' k% v! L# U/ f3 @) yEar: 重复雪崩击穿能量( B M* d$ A; \" l: |6 U* z
Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量- t- S+ ]! W% f% `% X
BVdss： DS 击穿电压
. J3 V4 W c: h8 c( d. K: VIdss: 饱和DS 电流，uA 级的电流0 T+ s4 C5 o( v( W: @$ q
Igss: GS 驱动电流，nA 级的电流.
, C; Z7 \' X" u5 tgfs: 跨导% F, a+ b$ `2 }2 |; D m$ M2 M) l
Qg: G 总充电电量* G' d2 `; f7 ~
Qgs: GS 充电电量5 W' T& ^/ }/ O ]) C" e8 \
Qgd: GD 充电电量
9 y; j, Z# z- v8 iTd(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
% E& H0 ~( I2 K0 B. xTr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间3 p: `5 ~& D# N0 X" G4 ^. O. f; Q
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
3 W |0 A! r- j% M; Q$ W6 G" KTf: 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) 。
& V5 d- a5 Y! A+ z6 yCiss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.
0 o7 N Q* {/ u) r+ XCoss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd./ W% h- j; M$ E6 g
Crss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
|
[复制链接]
/1 
发表于 2020-5-4 20:43
