MOS管是電壓驅(qū)動(dòng)，按理說(shuō)只需柵極電壓到到開(kāi)啟電壓就能導(dǎo)通DS,柵極串多大電阻均能導(dǎo)通。但假如請(qǐng)求開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，柵對(duì)地或VCC能夠看做是一個(gè)電容，關(guān)于一個(gè)電容來(lái)說(shuō)，串的電阻越大，柵極到達(dá)導(dǎo)通電壓時(shí)間越長(zhǎng)，MOS處于半導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)間也越長(zhǎng)，在半導(dǎo)通狀態(tài)內(nèi)阻較大，發(fā)熱也會(huì)增大，極易損壞MOS,所以高頻時(shí)柵極柵極串的電阻不但要小，普通要加前置驅(qū)動(dòng)電路的。下面我們先來(lái)理解一下MOS管開(kāi)關(guān)的根底學(xué)問(wèn)。
1、MOS管品種和構(gòu)造
MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET)，能夠被制形成加強(qiáng)型或耗盡型，P溝道或N溝道共4品種型，但實(shí)踐應(yīng)用的只要加強(qiáng)型的N溝道MOS管和加強(qiáng)型的P溝道MOS管，所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是這兩種。
至于為什么不運(yùn)用耗盡型的MOS管，不提倡尋根究底。
關(guān)于這兩種加強(qiáng)型MOS管，比擬常用的是NMOS.緣由是導(dǎo)通電阻小，且容易制造。所以開(kāi)關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用中，普通都用NMOS下面的引見(jiàn)中，也多以NMOS為主。
MOS管的三個(gè)管腳之間有寄生電容存在，這不是我們需求的，而是由于制造工藝限制產(chǎn)生的。寄生電容的存在使得在設(shè)計(jì)或選擇驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)分要費(fèi)事一些，但沒(méi)有方法防止，后邊再細(xì)致引見(jiàn)。
在MOS管原理圖上能夠看到，漏極和源極之間有一個(gè)寄生二極管。這個(gè)叫體二極管，在驅(qū)動(dòng)理性負(fù)載(如馬達(dá))，這個(gè)二極管很重要。順便說(shuō)一句，體二極管只在單個(gè)的MOS管中存在，在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒(méi)有的。
2、MOS管導(dǎo)通特性
導(dǎo)通的意義是作為開(kāi)關(guān)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合。
NMOS的特性，Vgs大于一定的值就會(huì)導(dǎo)通，合適用于源極接地時(shí)的狀況(低端驅(qū)動(dòng))，只需柵極電壓到達(dá)4V或10V就能夠了。
PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會(huì)導(dǎo)通，合適用于源極接VCC時(shí)的狀況(高端驅(qū)動(dòng))。但是，固然PMOS能夠很便當(dāng)?shù)赜米鞲叨蓑?qū)動(dòng)，但由于導(dǎo)通電阻大，價(jià)錢(qián)貴，交換品種少等緣由，在高端驅(qū)動(dòng)中，通常還是運(yùn)用NMOS。
3、MOS開(kāi)關(guān)管損失
不論是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在，這樣電流就會(huì)在這個(gè)電阻上耗費(fèi)能量，這局部耗費(fèi)的能量叫做導(dǎo)通損耗。選擇導(dǎo)通電阻小的MOS管會(huì)減小導(dǎo)通損耗。如今的小功率MOS管導(dǎo)通電阻普通在幾十毫歐左右，幾毫歐的也有。
MOS在導(dǎo)通和截止的時(shí)分，一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個(gè)降落的過(guò)程，流過(guò)的電流有一個(gè)上升的過(guò)程，在這段時(shí)間內(nèi)，MOS管的損失是電壓和電流的乘積，叫做開(kāi)關(guān)損失。通常開(kāi)關(guān)損失比導(dǎo)通損失大得多，而且開(kāi)關(guān)頻率越快，損失也越大。
導(dǎo)通霎時(shí)電壓和電流的乘積很大，形成的損失也就很大。縮短開(kāi)關(guān)時(shí)間，能夠減小每次導(dǎo)通時(shí)的損失;降低開(kāi)關(guān)頻率，能夠減小單位時(shí)間內(nèi)的開(kāi)關(guān)次數(shù)。這兩種方法都能夠減小開(kāi)關(guān)損失。
4、MOS管驅(qū)動(dòng)
跟雙極性晶體管相比，普通以為使MOS管導(dǎo)通不需求電流，只需GS電壓高于一定的值，就能夠了。這個(gè)很容易做到，但是，我們還需求速度。
在MOS管的構(gòu)造中能夠看到，在GS,GD之間存在寄生電容，而MOS管的驅(qū)動(dòng)，實(shí)踐上就是對(duì)電容的充放電。對(duì)電容的充電需求一個(gè)電流，由于對(duì)電容充電霎時(shí)能夠把電容看成短路，所以瞬時(shí)電流會(huì)比擬大。選擇/設(shè)計(jì)MOS管驅(qū)動(dòng)時(shí)第一要留意的是可提供霎時(shí)短路電流的大小。
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