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MOS 管参数解释8 h L" t* X1 }0 G
MOS 管介绍& X: M) ?2 a9 W0 t- P5 I* f
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，
2 s Z# i/ J8 _' v最大电流等因素。
, e2 S# ?: l' CMOSFET 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0 z5 E3 C( ?0 Z" [. K! W
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。
5 U0 X/ J* z( b3 n& [5 A1 A8 _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
- y" n4 |" ^! ], H3 D8 {- n* w的应用中，一般都用NMOS。
! W6 I, n) S8 G G/ e: Z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
3 G4 P- Q7 q: h, w- }4 ?. V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。
1 W. q) Z N: y* [) M( TMOS 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 b- D% q" F$ Z S+ L6 w" c# @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。4 `- e+ w0 w/ N6 n, L
MOS 管导通特性) s1 p/ }" N* _4 }, V2 m' d
导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
: f) z; k8 ?* _2 YNMOS 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7 e8 G9 n: Z* `" Y' Y
一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。1 d+ y' _6 r3 F* u! a
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
) B$ U5 f8 N/ uMOS 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* S5 O0 w( R* _
常还是使用NMOS。' A( l, M" E# Q3 T" P
MOS 开关管损失
& f/ D- W! q9 q; ?: ?6 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. K* ?7 }4 |1 {. o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" ^; d3 h4 |: L) 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7 x5 h+ N }* J! D8 M2 }
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
; w6 ?$ x, R9 j$ 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, m7 q5 e X1 ]$ x/ z
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 X2 t- Z1 [1 D$ Z( t% Y! `* [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
/ x* d8 D/ f8 P2 y! Z' N3 O可以减小开关损失。
2 L1 c7 n# ~# @9 J2 IMOS 管驱动
: p' l" k( W* m2 z- {" kMOS 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。/ M$ ]2 w; O8 B1 D$ s+ F1 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
3 ?# L9 Z9 S1 f. A' R2 R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
1 N. G- y( L$ D2 d* m( Q; c 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。
& c9 ^4 ]* G6 U5 v3 P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% b% P$ P2 t2 n3 X Y! 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
0 f3 \! ]- S# G' X. s$ U+ ]; 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
5 R# p; f' \3 k: K9 H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。) w9 ~1 f3 B' t, w9 K; S, f
Mosfet 参数含义说明
4 {6 y# v4 X& R( H0 n" T ZFeatures:' }2 o0 z; T" e9 D6 G# u5 T
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压
+ G. @' u! V; n1 KRds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻2 L' j2 J8 p1 B: W8 B( ]/ p
Id： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低
+ h' L: P3 c6 @7 `Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V
, K9 R4 i M/ ^% \# t! z; jIdm: 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
( \' R2 h, w' L" x1 J, s: K7 D2 bPd: 最大耗散功率6 A$ i( E- p: Y! @/ |. s' N" p
Tj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度3 e4 R9 e8 F M+ h* d% K* ~
Tstg: 最大存储温度
4 u$ M: l$ A, h' U+ L6 [Iar: 雪崩电流8 m# Z9 A& ?# X# A2 Z
Ear: 重复雪崩击穿能量
' S' O6 `& F( t; OEas: 单次脉冲雪崩击穿能量! \2 @. \5 j9 D; \% }8 i! {; e& C
BVdss： DS 击穿电压
0 E9 I/ k# E0 F' ~Idss: 饱和DS 电流，uA 级的电流+ B* L3 O& ^0 D* O' ?' l
Igss: GS 驱动电流，nA 级的电流.% w6 F' X O+ U7 U- G- B' r+ u
gfs: 跨导9 U! L6 k# e1 a" k. A2 P
Qg: G 总充电电量
5 M* q2 o! m$ a jQgs: GS 充电电量( A. g3 q. V7 M- f7 s, q
Qgd: GD 充电电量7 i6 G3 s$ g0 b
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
+ q' D$ A. ~& L9 O# ]; I" ~Tr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间" m/ t7 \# ~1 f% K7 b/ a
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, E- o! ^. Z6 h( o
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) 。/ I) }- t, }7 N, x8 T
Ciss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs./ E5 w4 L/ J& \0 F, \) l
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.
$ `; T) r' p2 R- j$ ^% J+ `% uCrss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2020-5-4 20:43
