金属-氧化物半导体场效应晶体管
G:gate 栅极;S:source 源极;D:drain 漏极
箭头指向G极的是N沟道
(P沟道型)和(N沟道型)管
增强型管:栅极-源极电压 Vgs 为零时Ids电流也为零;
耗尽型管:栅极-源极电压 Vgs 为零时Ids电流不为零。
总结:
1、MOS 导通后电流方向其实可以双向流动,可以从 d 到 s,也可以从 s 到 d。
2、MOS 管体二极管的持续电流可以根据MOS管的功耗限制来计算,
3、MOS 管体二极管瞬间可以通过的电流,等于NMOS管导通后瞬间可以通过的电流,一般不会是瓶颈。体二极管流过的持续电流受制于 MOS 管的功耗。
(1)VGS < VGS(th)时,MOS管处于夹断区(截止区)。
不能导电,处在截止状态。电流ID为0,管子不工作
(2)VGS>VGS(th) ,且VDS < VGS - VGS(th),
MOS管进入可变电阻区:Id随着Vds的增加
(3)VGS≥VGS(th),且VDS>VGS-VGS(th),
MOS管进入恒流区。
当VGS>VGS(th),Uds为常量,VGS越大,Id越大。
VGS 越高,RDS(ON)值就越低。
温度越高,RDS(ON)值也就越高。
输入阻抗非常高,因为MOS管栅极有绝缘膜氧化物。
导通电阻低,可以做到几个毫欧的电阻
开关速度快,开关损耗低,特别适应PWM输出模式。
在电路设计上的灵活性大,栅偏压可正可负可零
a、由于 MOSFET 是电压驱动器件,因此无直流电流流入栅极。
b、要开通 MOSFET,必须对栅极施加高于额定栅极阈值电压 Vth 的电压。
c、处于稳态开启或关断状态时,MOSFET 栅极驱动基本无功耗。
d、通过驱动器输出看到的 MOSFET 栅源电容根据其内部状态而有所不同。
VGS(th)开启电压 ?
N沟道:导通时 Vg> Vs,Vgs> Vgs(th)时导通;
P沟道:导通时 Vg< Vs,Vgs< Vgs(th)时导通
VGS(最大栅源电压) ?
栅极能够承受的最大电压
RDS(on)(漏源电阻)?
导通时漏源间的最大阻抗,它决定了MOSFET导通时的消耗功率, 要尽可能的小
ID(导通电流)?
漏源间所允许通过的最大电流
VDSS(漏源击穿电压)
栅源电压VGS 为 0 时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压
gfs(跨导)
漏极输出电流的变化量与栅源电压变化量之比 ?
Vgs开启电压、Id电流、Vds电压、开关性能
(控制mos管导通与截止,本质就控制Cgs电容充放电,如果要求快速导通,驱动源提供大的驱动电流,提供电容大的充放电。只是开关用,可以串联电阻减小电流。)
实际上,一个电阻等效于一个电容,一个电感,一个电阻的串联, 低频情况下表现不明显,而高频情况下,等效值会增大。
加在 G 极的弱驱动信号瞬间变为高电平,但是为了“灌满”寄生电容需要时间,就会产生上升沿变缓,影响开关频率。
米勒电容(Cgd)
G级并联电阻
在GS级加上一个电阻,用来释放寄生电容的电流。
一般取5K至数10K左右。
G级串联电阻
形成一个RC充放电电路,可以减小瞬间电流值,
不至于损毁MOS管的驱动芯片。
做防反接。N是S到D。P沟道,由D极指向S极。
G、D、S
万用表调至二极管档,将红表笔接在MOS的S极,黑表笔接在D极。
如果这时候万用表显示0.4V~0.9V(二极管特性,不同MOS管有一定差异)电压值,说明这很可能是一个 NMOS;如果没有读数,说明这很可能是一个PMOS
场效应管单极性(多子导电)、晶体管双极性(多子与少子导电)
场效应管比晶体管温度稳定性好(少子受温度影响大)
场效应管阻抗高
场效应管可以D到S,S到D
作开关管用(工作在夹断区、可变电阻区(当Ugs>Ugs(th)时取决于Ud的电压(Ud电压较小时)有可能工作在可变电阻区,Ud电压较大时工作在恒流区))
NMOS管: D极接输入; S极接输出。
防反接用
作电平转换用
全桥驱动电机
该栅极电阻器的用途包括抑制尖峰电流并减少输出振铃。
减小栅极电阻器值会增大 MOSFET 的开关速度,而代价是增大了振铃电压。
增大栅极电阻器值会减小振铃电压,同时降低 MOSFET 的开关速度,从而增大其开关损耗。