因為之前應用到MOS發(fā)現自己對MOS管的認識還不夠，所以清明假期的時候自己重新學習了MOS管.接下來我給大家總結并談一談我對MOS管的知識總結。

MOS英文全稱為Metal-Oxide-Semiconductor即金屬-氧化物-半導體。

圖是典型平面N溝道增強型NMOSFET的剖面圖。它用一塊P型硅半導體材料作襯底，在其面上擴散了兩個N型區(qū)，再在上面覆蓋一層二氧化硅(SiO2）絕緣層，最后在N區(qū)上方用腐蝕的方法做成兩個孔，用金屬化的方法分別在絕緣層上及兩個孔內做成三個電極：G(柵極）、S（源極）及D（漏極），如圖所示。

從圖中可以看出柵極G與漏極D及源極S是絕緣的，D與S之間有兩個PN結。一般情況下，襯底與源極在內部連接在一起，這樣，相當于D與S之間有一個PN結。

MOS管（場效應管）的應用領域

1：工業(yè)領域、步進馬達驅動、電鉆工具、工業(yè)開關電源

2：新能源領域、光伏逆變、充電樁、無人機

3：交通運輸領域、車載逆變器、汽車HID安定器、電動自行車

4：綠色照明領域、CCFL節(jié)能燈、LED照明電源、金鹵燈鎮(zhèn)流器

應用MOS管都是作為開關電源的開關管的角色出現。

MOS管的分類。

MOS管屬于場強效應管（FET）的一種，MOS管可以分為耗盡型和增強型，增強型和耗盡型又分別有P管和N管.MOS管應用的應用率遠遠大于三級管，因為MOS的驅動能力更強。而PMOS和NMOS在應用中，NMOS又占主導地位，是由于制作工藝的原因使得NMOS的性能好于PMOS，主要體現在以下1.NMOS耐壓大于PMOS. 2NMOS流過電流大于PMOS。3.NMOS開關速度大于PMOS.所以接下來我主要以NMOS為主給大家簡紹MOS管。

如圖是增強型NMOS的電氣圖，我一般如何判斷三極的喃?

S極：電氣圖中有兩個連在一起的就是源極S

G極：柵極比較好認就不用說了吧，單獨引出的一極為柵極G

D極：除以上兩腳自然就是漏極D

我是如何判斷是P溝道還是N溝道喃？

通過MOS管電氣圖箭頭指向箭頭永遠是P材料指向N，所以第一個圖中箭頭終端是N材料，終端就是溝道 ，故第一個為NMOS, 同理第二個圖起始段為溝道位置，即為P材料，所以第二個圖為PMOS.

如何判斷寄生二極管（體二極管）的方向喃？

如圖可以看中間襯底箭頭與寄生二極管的方向相同。

MOS管在電路當中的應用時最主要關注那些方面喃？

MOS管種類

輸入輸出分別接MOS管的 哪一極？

NMOS：D極接輸入，S極接輸出
PMOS：S極接輸入，D極接輸出

為了讓大家更深刻記憶，我們可以做出假設如下圖，如果NMOS管，D端接輸出，S端接輸入，對于寄生二極管來說不管MOS管是否開通，輸入和輸出都會導通，G極將時區(qū)對是否開通的控制，假設所以不成立。

MOS管的開關條件

N溝道—導通時 Ug> Us,Ugs> Ugs(th)時導通
P溝道—導通時 Ug< Us,Ugs< Ugs(th)時導通
總之，導通條件：|Ugs|>|Ugs(th)|

大多數NMOS管的Ugs都是在4.5v左右.

MOS管的開關特性及三種極間電容對MOS管的影響

對于MOS管來說最主要的極間電容有三個，即Ciss,Coss,Crss.

這些有負面影響的極間電容都是應為生產工藝的原因無法避免的，任何一款MOS管，在市場上銷售時廠家都會給出相應的參數手冊，在參數手冊上就會給出MOS管的極間電容的大小，開啟電壓Ugs,通過的最大電流等相關參數的說明。

如下圖是一款NMOS管的參數手冊，左邊是對MOS管性能的一些描述，右邊則是一些相關參數，Vds是漏極和源極之間的最大電壓，Id是在Ugs等于10v的時候Id的電流，Rds是MOS管在完全開通的時候漏極和源極之間的電阻大小（完全開通電阻也不會為0，因為制作工藝的原因），此電阻越小MOS開通時候發(fā)熱就會越小，因為P=I^2R,所以此電阻越小的MOS管性能越好。

下圖是廠家給出的Uds的最大值，Ugs的最大值，Id在不同溫度下的典型值，其他的參數在這里就不簡紹了，對于普通使用者知道MOS以上參數已經可以正常使用了

三種極間電容也是非常重要的，假如你只是想簡單的使用MOS管，上面簡紹的內容已經夠了，對于極間電容的簡紹，是想讓大間對MOS管有一個更加深入的認識，和遇到一些對MOS管應用時對問題的一些解決辦法。

?如下圖是參數手冊上廠家給出的極間電容的參數。

輸入電容Ciss,它是將MOS管的漏源短路之后，用交流信號測得柵極與源極之間的電容，如下圖標出來的就是輸入電容，在實際電路中對MOS管的開關控制的過程就是對輸入電容Ciss的充放電過程。

列如對MOS管施加電壓使MOS管開，，柵極電壓Ugs從0開始慢慢對電容充電，當電壓大于Ugs(th)時，MOS管就會開通，由電路分析中對電容充電的知識我們知道充電速度的取決于電容的大小，越大越慢。

模擬電路是一個漸變的過程，DS之間的開通與關斷可以將其比喻成一個門，門的縫隙越大電阻越小，開通時間越長，開門這個過程中最后算下來的平均電阻就會越大，最后損耗就會越大，MOS管發(fā)熱就會越明顯。

開通時間直接影響開關管開通與關斷的速度快慢。

輸出電容Coss:它是將柵極與源極短路后，用交流信號測得的漏極與源極之間的電容，對于軟開關的應用Coss非常重要，應為它可能引起電路諧振。如下圖

對于此圖在MOS管開通過程中就等效于下圖

MOS在開通過程中，ds之間就相當于一個可變電阻，當DS開通過程中電阻逐漸減小，減小到一定值時就會與電容形成諧振。

如下圖是MOS管開通關斷的理想過程

而出現諧振之后

Crss反向傳輸電容：在源極接地的情況下測得漏極和柵極之間的電容。反向傳輸電容也叫做米勒電容，因為會出現米勒效應，對于開關管來說反向傳輸電容是一個重要的參數。如下圖就是米勒電容

米勒電容的影響過程比前兩個極間電容復雜下面就跟大家分享一下我對米勒電容影響的理解。如圖黃色的線表示Ugs,MOS管開始時對輸入電容充電，Ugs逐漸變得大，達到一定值時紅色的線Id開始有值，Id也逐漸變大，當Id達到滿載值時電流將不會變化，此時Ugs和Id會出現一種轉移特特性，即Ugs會跟Id出現一種比列關系，故此時Ugs也達到一個平臺電壓如圖中的T2時刻，但是此時就會出現ugs并沒有達到最大這時候輸入的Ugs還在增加，此時Ugs跑到那里去了喃？其實就是存在米勒電容，UGS通過米勒電容經過ID流到地，形成了這樣一個回路，這樣也使得Id電流變大加速了漏源之間的完全導通（大家會以為Id達到滿載值時漏源之間完全導通，其實不然大家可以看途中Uds之間是存在電壓的說明漏源并沒有完全導通），當完全導通后轉移特性消失，就會繼續(xù)向電容充電，使Ugs變大，此時Uds為0，Id依然保持不變。

對于Ugs出現的平臺電壓是有害的，在平臺電壓存在的時候Ids已經滿載了，但是此時Uds之間還會存在電阻（并沒有完全導通），所以就會產生損耗，發(fā)熱的現象。平臺電壓時間越長發(fā)熱就會越明顯。減小平臺電壓的方法有1. 提高驅動電壓或者減小驅動電阻，目的是增大驅動電流，快速充電。但是可能因為寄生電感帶來震蕩問題。2，柵極負電壓驅動，但是增加設計成本。3. ZVS?零電壓開關技術是可以消除米勒效應的，即在?Vds?為?0?時開啟溝道，在大功率應用時較多。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的MOS管学习的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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