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MOS 管参数解释+ S- K3 T, ?/ F* U7 H( N9 q$ U( Y
MOS 管介绍
3 }) D" N( F' @; ?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，
9 e0 j/ O% R2 x1 Z5 z4 a( ^6 R# q最大电流等因素。
1 b: l# O, y3 Z+ }0 x. \% }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* P# k( h/ f0 `! o
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。
+ L+ t- a' A& v/ \& L8 I, r4 i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( @! m, A4 C$ ?) _
的应用中，一般都用NMOS。" N9 N- l0 P Z2 u1 `7 y. 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
u# X; N& M Y5 n* R. b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。+ S* _& _% @* @' e! z! T
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
5 `$ y2 @4 W: m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。. l1 f. {( z$ Z- t j; L
MOS 管导通特性/ W+ {' r+ n, }5 E, l) m5 P+ V
导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。0 [ {7 h* V3 C* d
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
* m$ \5 {5 L7 @2 T$ Q6 Y t一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。
y+ [ q& ~2 ?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P0 K: b% F" _. o3 w& g
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; _9 h: g, Q4 q! H1 C+ |
常还是使用NMOS。
; y7 k4 e4 u2 u8 |) R# [0 DMOS 开关管损失
) O4 K7 I& [: j* ^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，
/ y9 N8 r- P, m+ i# u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" @- J4 c0 \2 C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. \: y H/ H; [( a. s; C! B
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
4 }2 j+ j5 n/ E3 W- U/ 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
3 l( H# e5 |. C$ k) Z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
) v- m* O- F; s1 d- ^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
# Z5 G& w7 G4 {5 I0 p+ u可以减小开关损失。
: d9 h- U* c# O& h5 @MOS 管驱动, X: N$ j/ X, i( K
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。
$ S8 n& ^" n. P/ A7 [/ E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) K& v/ N" B$ U
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
" |- ~9 A- J# p) X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/ u, U& b& R/ P6 C$ D
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% R8 [. L( I4 H* a
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 l8 l# B5 J3 k6 }& k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6 u: Z) }4 f% s/ t
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。" i' I- c9 b0 Q2 X4 Y
Mosfet 参数含义说明
7 _" P" F8 v) ^Features:$ J0 ~+ B% Z6 I/ C' U3 d* J: T
Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压) Z% b9 c& O6 a. [- {; [* H
Rds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻* J9 W; O d6 H: c0 s! i1 F9 A
Id： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低
+ Z) Z% C" m5 u& s8 q: _5 ?, v* MVgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V2 v9 h* |: ?3 K
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
' t* Q0 ~& Y% X! G N6 O' HPd: 最大耗散功率( B4 H! k2 ]# P X: x" I
Tj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度0 a. R1 I; j& n2 Z3 q" s6 ~& X
Tstg: 最大存储温度* D+ b) i: q5 `' U8 q
Iar: 雪崩电流
7 _" \1 y* Q! R: _' A+ eEar: 重复雪崩击穿能量8 x0 a* |! @+ H% \
Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量
5 g4 c A/ b& g% P7 t, J" i9 P0 sBVdss： DS 击穿电压
) G- u7 V$ t6 T0 {/ d3 b; U/ C/ rIdss: 饱和DS 电流，uA 级的电流8 d% w$ T, ^$ x# b9 B, i2 P% {' J1 |
Igss: GS 驱动电流，nA 级的电流.
5 p, `8 Q) c, y, I' ugfs: 跨导9 p# L% l7 d4 s% M
Qg: G 总充电电量
: o- f G# H7 c T7 M7 Z: }* BQgs: GS 充电电量
1 O: m' n7 b& x. Z/ P; L9 TQgd: GD 充电电量( a. P( h2 s' j+ 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' a0 ]6 F8 _5 L# U0 U. I( y3 X) V5 B
Tr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间) _$ l) g& w/ F( y4 W
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
, E+ e- }' g: r, g5 O- _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) 。2 R r1 s; q9 s& a) [
Ciss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.
7 a% \: [/ K6 L" i: h8 I6 e# LCoss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.+ G( Y5 U" K. W0 ]# c/ A
Crss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2020-5-4 20:43
