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MOS 管参数解释' B, B, [* I8 y) u! q
MOS 管介绍& }" P6 p& `" d% h3 z
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，
( w+ C/ ? {; b4 v' d$ C9 U& }最大电流等因素。
& ^6 u, x9 `3 a( s, Q8 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
6 `+ i9 h' B: X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。; x' o9 }1 P3 n
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
$ L6 j/ R6 w/ @! G9 k的应用中，一般都用NMOS。3 z6 h) M3 q# _' c* o; m
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
6 p/ x0 d+ D/ H" Z7 F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。0 x7 j0 `/ o8 E# g
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
1 p, j7 C }' S2 N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。
- K |& u7 [& B. ?/ N7 {MOS 管导通特性
# m# i- l% L# H, i' W; o( h& o1 p导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。* [$ G' j, F" p' N0 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
1 h) z" I- M" O: S* L; _* ?一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。
9 m' h! q) ^9 j5 f, KPMOS 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, a; ~. S2 L, x% F( S9 f S- b, }+ }, ^
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
' }; a! o; G- V: K6 ^" @常还是使用NMOS。
7 ^% F W, L+ rMOS 开关管损失" }0 b4 w0 q) c
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，
" f- R* W' ~# i: O* O$ H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; n6 T R) X! N# E% j ^+ D) i
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
3 J) n) M- a: x7 n' @) w( |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9 e1 f* A8 h4 q7 w6 Y9 T' ~3 L
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$ d" k/ }& P1 q$ R! |& y; N$ `& r
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0 M- B+ ]/ f) f# d! I) R& ?: p8 |/ v
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- z0 N9 ]% u3 r3 z
可以减小开关损失。
! ]+ j6 Q" C2 A; V( o j, x, IMOS 管驱动: I6 _2 ]: Q3 q
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。4 u* H h8 s; 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
/ W( f6 j& i3 {( Z4 c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: X6 U- K! l9 o9 B7 T* ]
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。8 ?7 M4 m; d, B: P' p. H
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4 G6 m; t. o1 Y/ `4 V- i# c8 k
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5 j/ O$ a. {) A, j
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
# O. K$ o- [7 B6 l3 B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。
7 {* o+ s9 x1 ?Mosfet 参数含义说明/ @# ]2 x0 Q9 ]
Features:6 D+ k5 R6 `. D- V, S$ g* C9 d
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压% ?4 j1 J6 \5 l; d5 @ C! [* [
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻! P6 r5 l1 ?+ ~# B
Id： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低
# ^! ?, _: I8 ?! F& D1 ^2 rVgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V% @9 k/ a) A* ]: i( ^8 y
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
$ t* `4 ^" m. u2 oPd: 最大耗散功率
7 m0 B/ Z0 }, X" ~Tj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度
7 Q& L% v8 j7 MTstg: 最大存储温度
& ^4 [& D; w7 xIar: 雪崩电流
2 b9 V9 D! k8 W5 e: A0 T i: S; @- kEar: 重复雪崩击穿能量. m# y: K5 E& G2 G9 N1 @9 z
Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量: r* r# j- @& @; D
BVdss： DS 击穿电压- X( c, `1 a0 v% Q3 `. a2 _. v
Idss: 饱和DS 电流，uA 级的电流2 p& @: m, v: F1 J6 E* M2 A4 W
Igss: GS 驱动电流，nA 级的电流.4 {2 Q2 B N) i$ K3 l
gfs: 跨导 U& q) W7 ~' D! h: b! n5 X
Qg: G 总充电电量3 b M4 b" `# v" n6 P# V8 a
Qgs: GS 充电电量* C. r) S* V3 p) f+ X. v' q( |5 r
Qgd: GD 充电电量! @, B, i0 p3 K! K. U1 O! n' Q, ^
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
3 M, m6 D+ \$ z7 o; ^+ e' V6 QTr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间
( ^; f! }9 x/ `& w/ H$ `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
9 Q- }- i4 a" wTf: 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 p( z8 w7 f5 w1 o3 a
Ciss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.5 F5 Z) M5 F+ E2 y- T
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.2 W7 h: ^7 U! J2 s
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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