【电路补习笔记】6、MOS管的参数与选型
目錄
- 符號
- 寄生二極管(體二極管)的方向
- 連接方法
- 作用
- 導通問題
- NMOS
- PMOS
- 開關作用
- 隔離作用
- 引腳分辨
- 常見型號
- NMOS的參數
- VDSS最大漏-源電壓
- VGS最大柵源電壓
- ID-連續漏電流
- VGS(th)
- RDS(on)導通電阻
- Ciss:輸入電容
- Qgs,Qgd,和Qg
- 損耗因素
- 導通損耗
- 開關損耗
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符號
G極,不用說比較好認。
S極,不論是P溝道還是N溝道兩根線相交的就是;
D極,不論是P溝道還是N溝道:是單獨引線的那邊。
寄生二極管(體二極管)的方向
它的判斷規則就是:N溝道,由S極指向D極;P溝道,由D極指向S極。
連接方法
一般用的MOS管均為增強型MOS管。
作用
???????如果MOS管用作開關時,(不論N溝道還是P溝道),一定是寄生二極管的負極接輸入邊,正極接輸出端或接地。
???????否則就無法實現開關功能了。
???????所以,N溝道一定是D極接輸入,S極接輸出或地。
???????P溝道則相反,一定是S極接輸入,D極接輸出。
???????如果MOS管用作隔離時,(不論N溝道還是P溝道),寄生二極管的方向一定是和主板要實現的單向導通方向一致。
???????筆記本主板上用PMOS做隔離管的最常見,但也有極少的主板用NMOS來實現。
導通問題
NMOS
PMOS
開關作用
MOS開關實現電壓通斷:(下圖管子符號應該用錯了,圖上是耗盡型MOS管,應為增強型MOS管)
隔離作用
引腳分辨
常見型號
IRF540 TO-220 100V 33A
IRF640
IRF840
IRLR7843 TO-252-3 N溝道 30V/161A
Si2301 PMOS -20V 0.19Ω -1.6A
Si2302
Si2343 PMOS -30V 0.075Ω -4.6A
2N7002
NMOS的參數
VDSS最大漏-源電壓
???????在柵源短接,漏-源額定電壓(VDSS)是指漏-源未發生雪崩擊穿前所能施加的最大電壓。根據溫度的不同,實際雪崩擊穿電壓可能低于額定VDSS.
VGS最大柵源電壓
???????VGS額定電壓是柵源兩極間可以施加的最大電壓。設定該額定電壓的主要目的是防止電壓過高導致的柵氧化層損傷。
ID-連續漏電流
???????ID定義為芯片在最大額定結溫TJ(max)下,管表面溫度在25℃或者更高溫度下,可允許的最大連續直流電流。
VGS(th)
???????是指加的柵源電壓能使漏極開始有電流,或關斷MOSFET時電流消失時的電壓,測試的條件(漏極電流,漏源電壓,結溫)也是有規格的。正常情況下,所有的MOS柵極器件的閾值電壓都會有所不同。因此,VGS(th)的變化范圍是規定好的。VGS(th)是負溫度系數,當溫度上升時,MOSFET將會在比較低的棚源電壓下開啟。
RDS(on)導通電阻
???????RDS(on)是指在特定的漏電流(通常為ID電流的一半)、柵源電壓和25℃的情況下測得的漏-源電阻。
Ciss:輸入電容
???????將漏源短接,用交流信號測得的柵極和源極之間的電容就是輸入電容。Ciss是由柵漏電容Cgd和柵源電容Cgs并聯而成,或者Ciss=Cgs +Cgd,當輸入電容充電致閾值電壓時器件才能開啟,放電致一定值時器件才可以關斷。因此驅動電路和Ciss對器件的開啟和關斷延時有著直接的影響。
Qgs,Qgd,和Qg
???????棚電荷柵電荷值反應存儲在端子間電容上的電荷,既然開關的瞬間,電容上的電荷隨電壓的變化而變化,所以設計柵驅動電路時經常要考慮柵電荷的影響。
???????柵極電荷Qg是產生開關損耗的主要原因。柵極電荷是MOS管門極充放電所需的能量,相同電流、電壓規格的MOSFET,具有比較大的柵極電荷意味著在MOS開關過程中會損耗更多的能量。所以,為了盡可能降低MOS管的開關損耗,工程師在電源設計過程中需要選擇同等規格下Qg更低的MOS管作為主功率開關管。
損耗因素
???????影響開關電源電源效率的兩個損耗因素是:導通損耗和開關損耗。
導通損耗
???????導通損耗具體來講是由MOS管的導通阻抗Rds產生的,Rds與柵極驅動電壓Vgs和流經MOS管的電流有關。如果想要設計出效率更高、體積更小的電源,必須充分降低導通阻抗。
開關損耗
???????開關損耗,柵極電荷Qg是產生開關損耗的主要原因。柵極電荷是MOS管門極充放電所需的能量,相同電流、電壓規格的MOSFET,具有比較大的柵極電荷意味著在MOS開關過程中會損耗更多的能量。所以,為了盡可能降低MOS管的開關損耗,工程師在電源設計過程中需要選擇同等規格下Qg更低的MOS管作為主功率開關管。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【电路补习笔记】6、MOS管的参数与选型的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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