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MOS 管参数解释, i: V$ ~, O9 o# f1 T1 Q
MOS 管介绍
# W: U- s _" W7 [" \5 x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，
( F C9 O' F1 u. L/ S最大电流等因素。6 H+ t3 v+ r0 Z1 c
MOSFET 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
+ Z! u: B" @$ h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。- ^% @, r% l+ I6 a! ~) m, K
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
$ W: P: d3 ~( O; R/ ]的应用中，一般都用NMOS。
! a- h; r# J! Z( c# S. A0 t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 j( O5 o8 E9 Q. K0 G0 e+ e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。6 W, P$ ?! G: t4 O. ^: ~
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
2 ]4 \% A1 P1 z- w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 i8 V/ I7 B$ A( R& I7 FMOS 管导通特性
) `/ P/ k2 o- c# `. l导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
* r7 W, g) w, A1 I6 Y6 {: w: G vNMOS 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) n, R" O# e, p9 K& P
一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。# g) a- @7 L, d
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/ J W* i/ s: S% ?1 a
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: O& b5 X6 C9 y2 l3 I
常还是使用NMOS。6 ^2 ~5 W5 n- A1 d, D' e; D
MOS 开关管损失
8 ?$ U& r/ r: [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，
/ I+ V3 p. l6 w7 Y* v) Z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
& k1 T' b! X6 o8 |7 f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
; n$ q) Q. E" |: [' ~7 eMOS 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+ B) r& h7 e- N+ E' M0 \' D% E
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8 _; _6 U9 [9 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
: T) a! t& p, U4 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
- ?6 ~1 E: O2 v2 |6 N2 ]可以减小开关损失。3 `. ^2 t% ]# D/ I/ \9 ~9 B
MOS 管驱动% J0 f; N6 c& C2 R9 P& h
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。
" Y2 I2 E, `0 W2 D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
7 V& F- O6 e1 X! V" s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 h" J& C" J; s6 w8 G: y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。
4 x: \7 b# B( s" f) _- c0 h! q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
' }- u& u! r6 k' k; {' D2 Q' H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! P6 D- u' f& E5 |4 ^
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
$ A& F8 R4 g2 |- s& L6 a1 c$ O! w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。; n$ `0 _0 v) w( T+ E
Mosfet 参数含义说明3 j+ V4 r8 k$ R1 w/ ]
Features:% I8 `' o, I% x/ d& |2 j
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压
: R6 L3 a: U- GRds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻7 P2 Z% g; ]2 S7 M" A+ u
Id： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低/ w$ }- s$ g) m) W* u
Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V4 V. C b ^! b! ~. T
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) h' y) @0 c# _- V" b
Pd: 最大耗散功率 ]- O/ W" \9 W3 d1 r; l+ Z
Tj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度5 B x: U: a. E' X# n4 N4 _
Tstg: 最大存储温度8 L2 @1 @8 r% B# t+ e& k
Iar: 雪崩电流1 i8 G% D, y2 j% M3 L
Ear: 重复雪崩击穿能量
& B1 C# k, [: d; |, SEas: 单次脉冲雪崩击穿能量
2 m, A) t4 s+ {' vBVdss： DS 击穿电压, r S- m7 `4 ^
Idss: 饱和DS 电流，uA 级的电流5 M$ `5 L6 J# l' G( S
Igss: GS 驱动电流，nA 级的电流.
7 c# ]( a6 o9 W; o Fgfs: 跨导2 v. S- X: p3 J* G. ]
Qg: G 总充电电量
" ]- H" K% d* w, IQgs: GS 充电电量
- C' i3 ?! X# o& E3 B$ vQgd: GD 充电电量
% b" Y4 v: w8 h8 gTd(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
9 G+ P) b; X1 e! ^/ kTr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间% ^5 e) a; q2 y) y; h' w
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
( G1 |& D$ \* h, dTf: 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) 。
3 x, |! P* p M1 X6 D0 y4 R9 w6 KCiss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.
$ Q1 r3 R$ `+ g& J1 v+ V8 l$ ECoss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.) p" f7 D6 h2 T, q8 F
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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