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MOS 管参数解释4 L% N3 L& {) n
MOS 管介绍) z3 g1 w/ G @1 L
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，
; n _+ I! n, h最大电流等因素。
# q0 j+ O Q( x6 v4 {" OMOSFET 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- m0 Y/ I) r: |8 r( `3 z/ R
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。
! Z2 k0 s% b9 @0 i" g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2 d* k6 t0 r, @- V& _' f: I3 v
的应用中，一般都用NMOS。+ c+ y$ p5 i6 Y& u7 W0 ?4 w( h
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) B( |: E" f5 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。
' c6 m i" _7 L+ u7 D+ uMOS 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
+ M! M- l6 l9 q" P2 ^+ H( 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。
: M5 ]. h$ A+ g: u; NMOS 管导通特性
N) B0 \2 M" |+ }. Y导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。- V+ [% B) \& b! {
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" ]4 r j, D6 O8 ^9 M* c. S
一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。
! W: Q" n: A3 p8 {' D( d" bPMOS 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
/ q- D2 W& c& ~3 d7 CMOS 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
; ^+ @$ c0 s0 u8 ]' P' a" c- D& [常还是使用NMOS。
1 x! F8 x/ R9 m: B7 y& VMOS 开关管损失2 N$ ?4 l8 u/ @9 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，. K' v8 h4 @, T" D9 D" R
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
8 }7 X9 j9 O/ e9 [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4 L+ d7 o8 i9 z8 ~3 _
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
7 z" y- `& D; ^( Z( V- W- b# ?' M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
3 Y1 G/ f5 L" 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4 l k' |5 B% y: k+ J1 v; V8 z
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: Q6 |8 i7 B6 V6 C- ~! u
可以减小开关损失。
, @8 P! n! f# ]; R) @MOS 管驱动
3 [# k Y" f2 }- ^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。: \( u( u- |; P4 r# z0 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* S9 P$ c* l% E2 G 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
2 Q$ B( V H6 Z) X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。; i, E8 M) p! V/ g7 Y
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
; v2 Y" L( l6 @" ~( f4 W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
, @/ h0 i2 C5 }, u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0 @! t, J" t. z# s
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。
" @4 t7 v! Q& ] FMosfet 参数含义说明
" ~4 Q8 ^0 |( I5 d0 I" {Features:: z4 h; O) q! c7 N. g: }
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压
! A2 _$ ]: s& H/ y4 ?Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻
1 a3 g) V/ O1 N& J3 OId： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低9 I4 Y( M% T' d7 C. }4 R# E* g; L
Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V
( }+ u: A6 N* E! W0 M; ~ e: c1 O. \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
1 v" s. g# h |' |% u& q4 e) n# SPd: 最大耗散功率
9 Q3 D1 g* Y1 n/ A7 P; Y- N) H" FTj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度) e& j& l3 ? c Y; u* x+ q
Tstg: 最大存储温度4 m8 J Y9 ^, `) X6 s
Iar: 雪崩电流+ q: J/ \; C- H
Ear: 重复雪崩击穿能量
) p: @! h3 X& X7 J" _. GEas: 单次脉冲雪崩击穿能量; P, W; L2 T: O$ H- Q! |2 N
BVdss： DS 击穿电压# X8 a/ ]( A! }1 {$ W
Idss: 饱和DS 电流，uA 级的电流
+ F4 l" ^+ C; \. Q' dIgss: GS 驱动电流，nA 级的电流.; u6 S/ I6 o2 C+ h6 a7 ^4 E3 R
gfs: 跨导
/ B; A% }8 w' e$ TQg: G 总充电电量" j! E g& [, a$ ^1 H& V0 z& `) q
Qgs: GS 充电电量7 B0 b; ]( y; j$ ^4 s+ Z
Qgd: GD 充电电量* [3 U: v" g1 U( s* v
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 Q" o: D7 j* l5 Q& ?
Tr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间. s5 L9 ^4 E& G; X0 ~! t! l
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. l3 p0 V3 A2 r9 L7 R" X- o V
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) 。
7 B( |/ u( J5 y1 q: z; R( BCiss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.6 y. t# K( y; P- H* S
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.& f$ t' U6 z3 R) z$ Y& ~
Crss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2015-9-11 16:21
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