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MOS 管参数解释7 \, R; p; v$ o% \, e
MOS 管介绍3 k4 A8 R0 S/ 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，
1 m6 q1 d) B) ^最大电流等因素。/ q% J# J, d" {8 b& L
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
2 S$ t1 G4 y4 f, c3 B! t! ^6 V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 z: Z5 s' ~5 ^8 {- t% E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
; Q5 [. l5 Y% G, b- c6 @6 S3 l5 U- g的应用中，一般都用NMOS。% A& e$ E. I" S+ z* 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
4 {: L" ~$ S6 \# U* ?" v; A) N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。/ K: h" l4 F6 I6 w8 _+ W& 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
; d, r* ~, A1 }9 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。/ a( M. j6 m7 O, C
MOS 管导通特性
" F( R& Q4 o2 l: B+ w+ v导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。8 o9 I( w/ Q! F( S
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
; z3 F& B" \$ |一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。2 F: N5 r4 x5 h) T- Y9 J, ]
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
; K! u* s+ }/ b! j7 D; DMOS 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
2 E d9 Z' ~8 ?8 F常还是使用NMOS。
9 Y T5 N7 X# ?- y% Q0 HMOS 开关管损失
% i+ `* T1 r7 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，
- R/ K+ \+ g; Y9 a1 C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
+ F, m* P# j3 }) _9 M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; B6 E' F8 h, G& ], i
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 e L) i9 G7 U, w. [" E) q
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
" [9 j* `- J4 b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
3 U1 b! y: e _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, p7 r' F1 ~5 Y6 V6 a
可以减小开关损失。
, n- ^. R1 _# F/ jMOS 管驱动
' D! v& w( j8 W8 }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。$ Z; D9 }. Q1 N
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9 s% t4 l1 y- H; W! ]: v
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 Z2 I$ a( h/ d4 d( z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。
( K5 |% d0 ~: v9 `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
$ m% m+ ?7 g! y% G, N! y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
4 V o, @3 p% ?0 t0 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1 {( |0 y- c; Y0 ?1 D% k1 }
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。
. o9 k1 {: B( P# ]% nMosfet 参数含义说明: g# j6 d y5 z2 y
Features:, b9 X5 T, J: b8 X
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压( j1 ?% F; C6 ~, W" s
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻9 Q w0 ]! S- Q3 ]1 G
Id： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低
- z/ [& Y0 }+ @) z- P! W0 PVgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V1 K8 q) J& `) q/ R
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 P2 {6 i6 C' i% ` yPd: 最大耗散功率
5 V7 }6 }+ {+ B, O3 T0 xTj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度8 @9 a& X: q% Q2 S# o9 z
Tstg: 最大存储温度
. b2 w7 L% ~; i/ M) YIar: 雪崩电流
/ x& E5 { ~. HEar: 重复雪崩击穿能量) K- d( ?9 x; `3 E- y/ t4 y
Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量
! Q( G. X" T8 @2 ?/ m4 O5 g8 BBVdss： DS 击穿电压: T4 U X# ^( z% s- o$ r2 |
Idss: 饱和DS 电流，uA 级的电流
: ]3 h; B8 f; j* FIgss: GS 驱动电流，nA 级的电流., o* N* z u4 G- x d) d- u
gfs: 跨导
, x7 z9 Q5 W( U! q* B \Qg: G 总充电电量+ K9 [8 w' [$ D8 T3 w5 W: W# g# z
Qgs: GS 充电电量* ^ t0 W3 T' [* @$ x5 R$ b" f
Qgd: GD 充电电量. P" X( J4 e7 G8 Z
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
$ e% B+ s5 W0 p8 x* N7 D. i+ BTr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间+ S: [$ |- Y8 w; b' l6 \" J
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2 ^) D8 g' S w" L; N. B3 s
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) 。
4 m% j8 v7 C) W$ `4 V8 gCiss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.
g9 _" ?! B: m. v3 D6 L0 e- W4 iCoss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.
~& ^3 _4 V+ c7 X- ]5 lCrss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2015-9-11 16:21
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