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MOS 管参数解释
% \& v# b" W# n4 YMOS 管介绍
U0 S9 @" B: D! G' W: 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，8 e8 d {$ |2 @/ u$ `; h4 ] B4 N
最大电流等因素。6 Q. a. l9 J* @ n, d
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
( i: D9 B, Y* x+ L" N A. d- M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。
' I" G! D& n! ^) l7 I3 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 ]5 B$ I. P9 g% U$ ~
的应用中，一般都用NMOS。" `( s e: p1 ~% R' A, M* }( r' z4 b
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
9 V+ h9 \/ Y1 N" J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。
m1 m7 Y1 Y: y; G- C8 rMOS 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 w1 g8 `. V% J5 F$ n* a
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。
' |# \0 Q; f5 I3 {* c7 b' _, fMOS 管导通特性) J7 b, F" g0 ]& G
导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。; k' r' ^$ ^, l5 |. D" G7 T6 x% E
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
( |% j' R: r& d6 Q9 s& E2 M一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。
. t$ F6 f* N# T, ]& ]& F% V3 dPMOS 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: I3 m: m* Y. X$ ^) u( E
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
% b$ n6 e8 V5 X" Z5 r常还是使用NMOS。
% Q9 I% k) n. ZMOS 开关管损失3 @5 q! t8 [- p, A- q& Z
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，
: c6 T+ Z2 Y$ I2 h+ S! i4 b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
; g8 y: v: p1 p% {# O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0 E% S' U* e0 h* e* U8 q( M% 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5 t1 w0 r T% W k/ t1 j2 i) c! w$ F
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( ]/ ~6 I" K+ E! {3 d# u) z2 M8 v
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
, g) f: c* X! 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: c% g$ C( W' N; a
可以减小开关损失。4 x6 D) d/ I" ~6 Q
MOS 管驱动; M2 M. l1 v4 ^. {& x5 e7 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。
. X- l" p. B" V5 o1 L+ P2 q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 u+ m6 _6 [7 J4 S3 Y
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
# K6 R! I: ]/ [8 w1 C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。; N& v' F( W: R5 _, o' E8 V3 d) K: 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
2 S: ~# e( }& Z8 M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
/ D8 w) o6 v' y) t% U' P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! T: K2 `, A( L1 f6 Z- A
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。. }" b2 Q, R, p1 a$ D1 ?5 j
Mosfet 参数含义说明
, G4 P) k7 h5 S. P9 {1 J. M# xFeatures:
7 t, ~, d6 C3 w8 }# s$ V; oVds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压- {* p# ~' I( n8 U. v+ |
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻
6 ~1 E/ J* n0 Z$ @) O( j5 AId： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低
* c7 A" Z# F. ~Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V. E q% [; L- X* t1 b; ~
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
2 P3 {. `4 l3 c$ s5 ]9 ~Pd: 最大耗散功率
3 f! m- V4 _8 D9 ]4 n, d3 R* t. X* kTj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度
: x H" q$ b; F5 r4 Y! u8 M! ]1 yTstg: 最大存储温度. |3 t+ z3 B# n9 x- V0 u
Iar: 雪崩电流( n; q8 q1 A. N; {' `
Ear: 重复雪崩击穿能量4 n1 W8 k' [ {, |2 c* _
Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量
+ v0 S8 q1 l( Y" H! ?BVdss： DS 击穿电压9 Q- z/ X/ [3 o, D# N
Idss: 饱和DS 电流，uA 级的电流
' o2 ~4 S" g8 qIgss: GS 驱动电流，nA 级的电流.: D; R9 ~; H7 q0 j. c$ Q( \' P l
gfs: 跨导8 U4 i* `3 @- \4 ?3 P
Qg: G 总充电电量
' E5 F; E: Z6 m h y. v! kQgs: GS 充电电量
! i7 G: l6 ~& f6 _) [1 {+ f# uQgd: GD 充电电量/ Z- p$ y/ g' J, d" l1 ^
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
6 c) ]: q6 }; W, ]3 W8 LTr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间
n. I/ o- S2 z2 u4 f$ ~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
1 \, Z! W- Q! ~% F/ GTf: 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) 。; r" }. u" x) A& k* h
Ciss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.4 L3 H, Y' x$ U1 m
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.+ M1 q* @ X) K7 K
Crss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2020-5-4 20:43
