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MOS 管参数解释& y: j: o& g( _: C7 ?! V
MOS 管介绍
s% P) q t z% _* s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，
8 j1 P v! g; F7 _最大电流等因素。
9 X8 J' X) l+ j. aMOSFET 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* x' N( f! n' K4 c' z
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。
' H! v% B2 W4 L2 _) L9 F; m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8 v. D' {$ f! q, Q
的应用中，一般都用NMOS。5 f" F1 _% j5 Y
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
. Q' H1 y# x2 W$ D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。
% B7 ] Q* h! Q" u1 }2 U5 xMOS 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9 w5 J. o. ^( d& ?: f: p
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。
) J, Q; ^; |- y) _# M% kMOS 管导通特性
0 O1 ~! H3 B# ^. X" R导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
3 h# ^$ g5 F' P- pNMOS 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
) J, b8 e. K ^ ]; r4 \一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。+ p, v# R* X& F, L+ {$ N' 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
7 ^$ P+ F+ w) q* f# [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
4 O" s$ l* n+ L! Z常还是使用NMOS。5 n8 x+ ~3 U9 a \
MOS 开关管损失
$ m# g: }9 H4 \0 l# l: f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，# V d9 }- A+ \+ f w
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
% i1 v7 t$ q6 t! h2 b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
, [% M" j O" k+ H6 qMOS 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
; x$ W2 w8 M* O. 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
! p$ c. T3 W6 N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1 j0 ^0 U9 U- e" T
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
2 T& e& \* Z, O6 y4 l% ^2 w; k可以减小开关损失。5 B6 H) U1 z" A8 k" C# L, v
MOS 管驱动+ l/ S: o7 E( A& z1 }
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。
0 ^* k) S2 W' Y6 ~2 o- Y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
# x' n( y- e" y; f4 n/ E" }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
9 ~( B, N. M" C1 s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。! E+ _3 U5 n9 p, B$ C
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
: o# V0 W2 i: l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
9 a. g+ Y8 d+ \. |. v* I+ m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
- l7 E! ~! y2 j# 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。& I, J6 T1 i" N: H5 x: h4 [
Mosfet 参数含义说明3 g. Q- k# l: _. ~6 H8 w% W
Features:
6 [) P) p0 M% aVds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压 ^) N. B$ Z. f0 @
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻* A- U: Q& o+ M. f0 `
Id： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低) g% }+ k; c; \& `2 V S
Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V' N9 a: W2 D9 a& |
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; K2 r9 _$ V3 Q% c
Pd: 最大耗散功率
/ G i; }/ D$ n0 H+ wTj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度
) I7 d5 |3 W; b8 }& f$ FTstg: 最大存储温度
9 }8 Q: x, B e& V1 O8 e! H/ [Iar: 雪崩电流5 r+ [, u: Z R. ?7 m8 m
Ear: 重复雪崩击穿能量
6 Q/ ?, K& O MEas: 单次脉冲雪崩击穿能量
# w+ c0 M: A( ~7 |- V9 g4 q0 N3 \9 E1 GBVdss： DS 击穿电压
' d+ ?8 k# z/ h4 Y: oIdss: 饱和DS 电流，uA 级的电流
. c' S6 ^3 ~% C& U9 |4 U: ^9 _2 j- QIgss: GS 驱动电流，nA 级的电流.
3 d! Z- Q r1 c& e& [$ wgfs: 跨导
4 W6 u* F/ q1 CQg: G 总充电电量
0 P8 o# R4 m& N# G0 U7 rQgs: GS 充电电量
6 x; i* H* O1 ]Qgd: GD 充电电量# X% [! a$ t" S6 y
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# f7 \4 |0 R2 O7 ^1 t
Tr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间
/ Q+ d* l; U1 t$ b8 wTd(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
' q0 X$ G7 Y+ b" CTf: 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) 。
6 Z+ D3 T$ Z7 p/ N1 ?! Q# HCiss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.
" O- l' J/ ^$ `7 f) V& WCoss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.' N' L. f1 Z+ w A% a
Crss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2020-4-22 15:41
