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MOS 管参数解释
9 L+ h( v- ]* n1 T4 a* AMOS 管介绍3 W/ y9 ?% T* Z3 M7 T8 \
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，5 R8 Y7 c0 D1 U+ J; k. D8 P
最大电流等因素。
; X: q7 t/ J9 z# o( {( d' [3 SMOSFET 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
5 l5 D |9 ?0 \" J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。7 N6 N+ r! y( K" J2 e- l: c
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
1 G% t6 d+ o. j. g( m4 Q的应用中，一般都用NMOS。
+ v6 R( j' V) w7 b9 V8 |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4 ~- H3 |- n! P9 I4 g$ s
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。4 R l* P8 }) Z! e$ w6 M
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 i/ \% u O# G3 E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。: ] e5 O9 l1 w8 v' K
MOS 管导通特性' L" g @5 f5 e3 l* x
导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
6 Z2 W9 v8 P5 ?) oNMOS 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 x* e0 b3 b9 m$ w) }( C' p一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。. n6 W- n4 n4 q5 {
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( }, r( _2 W+ G
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
X. G6 }' a3 \& P# n常还是使用NMOS。' q7 O6 r% p9 Y; n* K9 F
MOS 开关管损失
L6 y c3 Z: I+ ~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，5 G* i* J2 G8 e4 u8 ]9 N) N# E
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" X6 h+ K" p1 s' V+ W& D8 k0 N5 L
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
# k v9 @( ]! n. P% e4 }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3 U; R$ ], c7 d/ Y- X/ F4 }# Z2 Z
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
) z, I3 x: U& [( A8 I8 P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
- c; I5 C+ y4 S4 ~7 s' J0 Q% 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* G) |' _8 R% x) K3 v9 f3 m
可以减小开关损失。
+ `# w9 q( g2 N) a/ BMOS 管驱动8 f$ U8 _7 C- K. s; A8 z) j
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。
! G& w! V, c+ h8 u9 l2 O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) R: W: X8 S! m
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
( L; k3 d" G4 r( 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。5 @6 k ~- |: Z a/ v
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8 c+ \1 k+ @* z; a
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
+ ^ |# J+ Y( }: v% r5 R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
( P, o5 S. r `! }. L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。1 }# B7 b$ \( @ f
Mosfet 参数含义说明6 K, O O U$ ]& X8 G
Features: v7 Z% M4 D1 o# w u. f
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压+ ]9 J# C$ T$ t) m& i; a0 @
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻
1 N& f r# x- bId： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低
5 |. {8 s: h4 g% M& w K8 XVgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V
- j: z/ j: W/ uIdm: 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
" j9 o/ Z$ q, k# @6 uPd: 最大耗散功率5 F) @/ N4 Q `. `+ R
Tj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度3 k* e; f. L" I5 n& @- F" f/ m
Tstg: 最大存储温度: d" H! K! N) S/ u( f4 h6 ^3 g
Iar: 雪崩电流; {8 y0 e- o7 A2 V/ `2 q
Ear: 重复雪崩击穿能量 }. b' A8 L3 T+ {- r- l$ b& W
Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量2 D$ y1 V! ]* W# P: p, n3 q+ ~! E
BVdss： DS 击穿电压
$ a1 }9 \2 g$ u1 b% tIdss: 饱和DS 电流，uA 级的电流
+ G. m& t2 I* H2 V% M) F0 _Igss: GS 驱动电流，nA 级的电流.) V) ?, ^- z$ X8 |/ U
gfs: 跨导
+ j: G4 ?' g1 v& H% sQg: G 总充电电量
) Z$ g. K6 P [8 G0 d/ U2 M+ u: f G+ |Qgs: GS 充电电量' @$ _3 ?. {( q, f% F" O
Qgd: GD 充电电量
* @/ U/ [8 y% S& Q+ 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/ U. \* q5 W- ?* I1 A
Tr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间
; B* [8 E+ V4 O1 iTd(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* c- T+ g' R1 d
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) 。1 X( m$ h( z* x* o5 y: Z% W
Ciss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.# f% N5 W1 I2 ]0 Z
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.2 z+ X+ q, v4 Q1 E- L, \
Crss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2020-5-4 20:43
