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MOS 管参数解释
T; }9 T7 c) F" J: nMOS 管介绍! V" I# l: |+ u' H9 V: t
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，
2 j7 P' M+ Q' M$ n最大电流等因素。
- l: g& z1 k$ YMOSFET 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9 Q+ g8 }5 ?. e1 l
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。5 x4 ?7 B" u6 F8 w# i. t
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
. U4 o3 }5 S; }4 E& r& `的应用中，一般都用NMOS。: D# O0 n7 M0 N+ t2 m1 P- @3 D6 {
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 [9 |' l( {+ k/ W' 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。8 q& g7 d4 j9 L# Z
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
$ U! q/ Z* q$ H G4 K h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。. {6 v6 _' k# s* p* R6 x
MOS 管导通特性
' _9 |4 h" d) {0 N导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
, u$ K% O: _, t: X% {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
! [( ^ _- ^6 @' Z) ~# Z+ X一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。
$ e7 g( O/ ~2 R7 ZPMOS 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P9 P' `8 _2 F" a! _, K8 J+ O
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* B7 g( {! C4 X) {/ c8 l3 {
常还是使用NMOS。. U4 |6 |1 T' W. Z# j
MOS 开关管损失+ A. I5 t9 c; a) I! z- O! q) l% 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，
0 `( y& }& N7 F1 A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
4 a7 c/ m, k1 l' k2 Z% u! e( H5 {6 L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) T- [' Z! B, G. n/ s* R
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
) C6 X" J7 b' A# s; n7 _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
- e* @5 Z/ h' o% f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- d9 s" J1 T4 W0 {% p# A h! M* F4 [
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% y* D4 U- J) N" c! i
可以减小开关损失。5 [3 H6 m" Z# J* X
MOS 管驱动/ k( `) r/ ` c4 C0 q- Y, U
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。
) J9 R# W% s" V% q Q7 y6 F% \9 A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
3 z1 D0 D* G+ n( h( F8 G: p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: K" Q8 t# ]9 B: A
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。
3 m' t! `. [9 s( s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( h7 z7 g. |0 S
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8 r( k) ^: Q0 D$ A
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* N5 m4 c0 g/ A2 w, T) N6 t/ 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。
' m; e) C! N+ W n: G2 {Mosfet 参数含义说明
1 ^9 n6 z5 Q3 YFeatures:9 }. V9 \- l9 N) G
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压2 V! G5 r J+ U# H1 F
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻
5 q7 J& k" W, ~+ k+ I/ MId： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低2 [/ P6 h9 T$ m- ^. M2 ^
Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V
5 f& X+ L3 f- \* |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
. S6 I+ Y- Q* X5 }9 a" T1 GPd: 最大耗散功率5 p# \# Z4 F+ J9 j. t
Tj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度& v$ a9 U* t4 i2 s/ y
Tstg: 最大存储温度& ]) U( p: _; n
Iar: 雪崩电流
2 a \5 Y( ], D; j1 OEar: 重复雪崩击穿能量
M9 f- e" c* Q; G6 a: L& p" F5 a8 Z) ?Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量
# @ W; @9 U8 j* iBVdss： DS 击穿电压/ `4 {+ R( b$ Y7 |: a
Idss: 饱和DS 电流，uA 级的电流
; Z, S1 H0 F- G( n/ n5 PIgss: GS 驱动电流，nA 级的电流.: B+ u4 [* \8 y( \6 a) `- V
gfs: 跨导
( @4 i# P }$ WQg: G 总充电电量7 c1 J$ R' s# v
Qgs: GS 充电电量: w P) t. i- Q1 R
Qgd: GD 充电电量; M7 }! H/ |5 t# y7 O
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) b+ F0 h( m: m) q
Tr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间5 x4 j6 B5 K: ?
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
) `/ p. g' |8 D' H( z9 \3 PTf: 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 s: e/ {4 A; H) uCiss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.
W8 ?3 c* A5 C7 B0 J$ L( q1 CCoss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.
9 U! Q1 G; u4 c5 l3 nCrss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2015-9-11 16:21
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