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MOS 管参数解释
, l6 ~! t& c9 [0 w1 m. oMOS 管介绍
# v0 K" n: t+ Q. S9 K: D) e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，
/ R8 } q4 T3 m* Z最大电流等因素。) ?4 I) Z. R# g- x. A/ ?
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
7 F) f) W+ H. O7 t0 E4 K" 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。
r3 o' s) o4 }/ O/ R( P0 w8 A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
; D( g8 b0 i: o& x# t的应用中，一般都用NMOS。) {+ O1 k$ B* H' Q- h2 ]( ]
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 d8 u/ [/ G0 m
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。
: V, h. R9 D% P/ U# @) ]" S/ ]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
8 B# |. P) U" } g3 |' t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。
: k6 C0 S5 D6 P( F3 R8 sMOS 管导通特性* `1 {6 V1 t) a# X. Z( Y0 f
导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。% e5 R; b8 @% k/ T! }
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
) R9 B* Q; @/ h* r0 o一定电压（如4V 或10V, 其他电压，看手册）就可以了。
2 z5 n' S; q2 n7 `& Z; V( EPMOS 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, ?5 @) M, Z/ L8 o- x
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, H4 W J, C/ n8 Z
常还是使用NMOS。
1 N) A( J0 B" O, K" CMOS 开关管损失
1 s+ e$ M/ s; X$ f# _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，
+ ~9 d0 i+ E) k4 o' h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
) }, p3 N- @8 S! z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# c" _2 g7 _/ H) i0 t
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: @+ u' G+ R: E6 c- R
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
_/ h5 p2 f3 h$ 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 o- J# H6 C' d! y9 t* u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* b; |. E4 `, e r" l- ?
可以减小开关损失。
7 \/ A6 _1 g& ?( Q3 BMOS 管驱动
! r" d( X" m% a+ R2 c6 NMOS 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。
U/ a2 a& K$ t" L' t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8 u1 U7 n# z, O1 u" }6 }# D+ A5 z6 ?
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
2 y% R* p) X! ^8 x, A8 N4 R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。
+ h. l5 \2 y) n0 S9 c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
% @% f2 A) F* w+ f, s: u/ J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6 q1 c: E- ]" \& ^9 ]! h' S7 x6 C& 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
# f$ T( ]6 }& i2 @* F3 D! Q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。' c( m# k) H" b7 Q4 |
Mosfet 参数含义说明; G0 A3 {: G& t2 V* ~& y
Features:
0 v! Z4 M! s+ Z3 E9 f9 ~. x3 _1 i9 \Vds： DS 击穿电压.当Vgs=0V 时，MOS 的DS 所能承受的最大电压
# b, |6 e& U! P5 q' h/ rRds(on)：DS 的导通电阻.当Vgs=10V 时，MOS 的DS 之间的电阻
/ ]! C: L$ @% e8 o$ U2 N: q3 jId： 最大DS 电流.会随温度的升高而降低/ q" S- w& R. ?; U
Vgs: 最大GS 电压.一般为：-20V~+20V" g$ [0 `) T( U! U+ ]
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 C+ o. ~1 }; Z% X; y; HPd: 最大耗散功率) W# f$ R0 L2 i- o8 I" Y; P" B
Tj: 最大工作结温，通常为150 度和175 度
5 J$ P5 ~. h9 K3 N$ ?3 kTstg: 最大存储温度0 \. S. a6 L* H# h: T* ~& P
Iar: 雪崩电流
( z% @0 a% u0 gEar: 重复雪崩击穿能量! R7 ~1 H5 \ j6 Z( D% w) V
Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量2 {0 S5 [3 H+ N* X! O
BVdss： DS 击穿电压
! q0 a0 G; t. F- z' T0 f/ OIdss: 饱和DS 电流，uA 级的电流1 W3 |! [& H: B l; y
Igss: GS 驱动电流，nA 级的电流.% p( _& t: S7 H' G; Z! |0 _8 N
gfs: 跨导
. _5 n6 G/ d9 V# Z- i1 q8 vQg: G 总充电电量
: Q3 q+ o) e9 T0 R LQgs: GS 充电电量
- p8 ?5 C9 b" T. Z& C" {Qgd: GD 充电电量1 S" {6 R: q; C$ H& j# v, G
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
9 J3 Y4 U) R( B" i1 ^, i" n# X0 qTr: 上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间! Y! h1 F. q5 S$ d2 r4 h* P
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* i* f3 A0 z+ y# a# v
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 S" u* `6 ^) V! F: ?Ciss: 输入电容，Ciss=Cgd + Cgs.6 q/ p5 y) t! r6 _
Coss: 输出电容，Coss=Cds +Cgd.) y' i& m6 f: H& w& }2 _
Crss: 反向传输电容，Crss=Cgc. |
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发表于 2020-5-4 20:43
