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MOS 管参数解释
' T; w% q# `/ WMOS 管介绍
5 w6 _6 O/ B& P$ A; U( g) C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，
: H! A. M: N9 }: v最大电流等因素。6 G, t7 v5 n1 @* z$ K
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$ E4 ~ |: \9 V% A
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。3 _9 ?6 {/ E$ X( M. p( {+ S
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& F; Z& x" C0 M5 U# d, c' ^$ l
的应用中，一般都用NMOS。
! U1 J# N0 J1 o2 J: R; p& v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 c9 U* g4 c( g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。
2 N! W2 l x! j+ y, H; q u! bMOS 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
( @* W$ f" A4 J( z1 C0 P* S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。
$ i+ I5 \( Q w+ ?; e5 [# HMOS 管导通特性
1 W* B" H, l( V8 j2 k4 @# p导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。. C! V: Z! Q" U3 c' k2 i' x9 F5 V
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
( h n0 c9 f- x. x1 S& \& W, ^: h一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。
6 |% ^1 p1 K4 U8 w9 f% j R! NPMOS 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, f* ?# L3 n5 Y
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6 Z9 b6 ]8 s( S d( y) H9 z
常还是使用NMOS。
$ R3 B+ v9 W6 i% {MOS 开关管损失$ Z$ V6 c7 U. \# g7 h; R# L
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& S9 K* z8 M. L& l
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5 X( |) }4 y$ r7 D5 F' w
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
% G! [" r3 k! X9 n& s, @" F. D& hMOS 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2 l5 f0 D6 W5 K) U
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
# _& H% P6 l: m9 h0 K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
2 }6 ~# I3 w. k5 z! J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
& F7 ]7 N1 I0 D- q1 o n可以减小开关损失。7 [. ~; w! `7 m
MOS 管驱动
* a6 R6 p# L: J' dMOS 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。
8 K+ I2 f1 Z$ T: s% |# h, b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
; Y, G) f W4 {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
+ ]& }, O# e( U8 B0 ?! V8 m% R# m" }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。: p) Z% K& _: |2 o! H* q6 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. T9 e4 h3 w# @. w, z& X+ ~
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* W. d/ e$ A- G
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) B( A+ o' [* j; ?% l. x$ x
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。
# f6 v1 s$ z( s3 q' oMosfet 参数含义说明
# R( }/ g3 m) V) j% P+ g4 _& aFeatures:
& M) I( f @0 G9 E% V" zVds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压# i! c7 h6 x0 R' g& T
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻- v( r) V) T, X4 ?9 {6 a4 u
Id： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低9 @5 m! r1 q, B9 t
Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V7 t* I; j8 W, C( M4 |/ g& G2 s# e
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9 o+ U! t, b+ @: ^3 Z6 k+ i& H& p* @
Pd: 最大耗散功率
% m0 z2 _6 x# x3 r0 @, R1 B+ M8 NTj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度
! N4 X# s) i& R- STstg: 最大存储温度# ^- Z+ M z" v; ^, @
Iar: 雪崩电流2 f9 _/ C9 K0 u$ h
Ear: 重复雪崩击穿能量
$ V7 }) Q1 x! o( z3 U( h9 _4 BEas: 单次脉冲雪崩击穿能量
( ~# b; F) c( _/ |3 G. YBVdss： DS 击穿电压% {5 i7 H: N. r( r5 g( p1 A( {
Idss: 饱和DS 电流，uA 级的电流
2 ]2 V T; O& b% ?$ Y: D7 WIgss: GS 驱动电流，nA 级的电流.
9 r0 b- a# a; J& q9 U9 `gfs: 跨导! ~) {( L4 q4 A( Q7 _
Qg: G 总充电电量% o& \& V4 R$ P) x9 f; o. B+ b4 Z
Qgs: GS 充电电量& O; h9 d8 W! j; R
Qgd: GD 充电电量
* P5 ^) J- k0 Y* o4 w: ]7 e FTd(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
, l3 o, k* f; `; r* tTr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间" K4 S& s- X( k4 J& Q
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
" M/ ^+ i% P; |: J; nTf: 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) 。' d' \# v2 j" D" R" F. t7 t. l
Ciss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs. }& P w K- [5 s
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.
" Y) Y# N/ [9 n! ~' S! zCrss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2020-5-4 20:43
