没有合适的资源？快使用搜索试试~ 我知道了~

文库首页课程资源专业指导MOS管使用的总结和应用

MOS管使用的总结和应用

需积分: 12 15 下载量 51 浏览量 2010-05-23 09:32:26 上传评论收藏 345KB PDF 举报

温馨提示

试读

23页

总结MOS管与应用，这是一份很好的总结。使你可以理解怎样去合理地使用MOS管而不发热和工常运行。

资源推荐

资源详情

资源评论

MOS 管驱动电路总结

在使用 MOS 管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会

考虑 MOS 的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考

虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为

正式的产品设计也是不允许的。

下面是我对 MOSFET 及 MOSFET 驱动电路基础的一点总结，其中参考

了一些资料，非全部原创。包括 MOS 管的介绍，特性，驱动以及应用

电路。

， MOS 管种类和结构

MOSFET 管是 FET 的一种（另一种是 JFET

），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，但实际应用的只有增强型的

沟道 MOS 管和增强型的 P 沟道 MOS 管，所以通常提到 NMOS

，或者

PM OS

指的就是这两种。

至于为什么不使用耗尽型的 MOS 管，不建议刨根问底。

对于这两种增强型 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的应用中，一般都用 NMOS

。

下面的介绍中，也多以 NMOS 为主。

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，后边再详细介绍。

在 MOS 管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。

这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。

顺便说一句，体二极管只在单个的 MOS 管中存在，在集成电路芯片内

部通常是没有的。

， MOS 管导通特性

导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。

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 4V 或 10V 就可以了。

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 PMOS 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

常还是使用 NMOS 。

， MOS 开关管损失

不管是 NMOS 还是 PMOS ，导通后都有导通电阻存在，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 管会减小导通损耗。现在的小功率 MOS 管导通电阻一般

在几十毫欧左右，几毫欧的也有。

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

导通损失大得多，而且开关频率越快，损失也越大。

导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。缩短开关

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。这两种办法都可以减小开关损失。

， MOS 管驱动

跟双极性晶体管相比，一般认为使 MOS 管导通不需要电流，只要

G S

电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要

速度。

在 MOS 管的结构中可以看到，在 GS

，

GD 之间存在寄生电容，而 MO

管的驱动，实际上就是对电容的充放电。

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。

第二注意的是，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 。如果在同一

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。

上边说的 4V 或 10V 是常用的 MOS 管的导通电压，设计时当然需要

有一定的余量。而且电压越高，导通速度越快，导通电阻也越小。现

在也有导通电压更小的 MOS 管用在不同的领域里，但在 12V 汽车电子

系统里，一般 4V 导通就够用了。

MOS 管的驱动电路及其损失，可以参考 Microchip 公司的 AN799

Matching MOSFET Drivers to MOSFETs 。讲述得很详细，所以不打算

多写了。

， MOS 管应用电路

MOS 管最显著的特性是开关特性好，所以被广泛应用在需要电子开

关的电路中，常见的如开关电源和马达驱动，也有照明调光。

这三种应用在各个领域都有详细的介绍，这里暂时不多写了。以后

有时间再总结

问题提出：

现在的 MOS 驱动，有几个特别的需求，

，低压应用

当使用 5V

电源，这时候如果使用传统的图腾柱结构，由于三极管的

有 0.7V 左右的压降，导致实际最终加在 gate 上的电压只有 4.3V

。

这时候，我们选用标称 gate 电压 4.5V 的 MOS

管就存在一定的风险。

同样的问题也发生在使用 3V 或者其他低压电源的场合。

，宽电压应用

输入电压并不是一个固定值，它会随着时间或者其他因素而变动。这

个变动导致 PWM 电路提供给 MOS 管的驱动电压是不稳定的。

为了让 MOS 管在高 gate 电压下安全，很多 MOS 管内置了稳压管强行

限制 gate 电压的幅值。在这种情况下，当提供的驱动电压超过稳压

管的电压，就会引起较大的静态功耗。

同时，如果简单的用电阻分压的原理降低 gate 电压，就会出现输入

电压比较高的时候， MOS 管工作良好，而输入电压降低的时候 gate

电压不足，引起导通不够彻底，从而增加功耗。

，双电压应用

在一些控制电路中，逻辑部分使用典型的 5V 或者 3.3V 数字电压，而

功率部分使用 12V 甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。

这就提出一个要求，需要使用一个电路，让低压侧能够有效的控制高

压侧的 MOS 管，同时高压侧的 MOS 管也同样会面对 1 和 2 中提到的问

题。

在这三种情况下，图腾柱结构无法满足输出要求，而很多现成的 MO

驱动 IC ，似乎也没有包含 gate 电压限制的结构。

剩余22页未读，继续阅读

评论收藏

内容反馈

资源评论

资源反馈

评论星级较低，若资源使用遇到问题可联系上传者，3个工作日内问题未解决可申请退款~

a445231437

粉丝: 1
资源: 1

上传资源快速赚钱

我的内容管理展开

我的资源快来上传第一个资源

我的收益

登录查看自己的收益

我的积分登录查看自己的积分

我的C币登录后查看C币余额

我的收藏

我的下载

下载帮助

前往需求广场，查看用户热搜

MOS管使用的总结和应用

MOS管原理及应用

经典MOS管电路使用详解

元器件应用中的MOS 集成电路使用操作准则

元器件应用中的正确使用MOS 集成电路

元器件应用中的MOS场效应晶体管使用注意事项

元器件应用中的怎样正确使用MOS集成电路

MOS管驱动电路总结

MOS管驱动电路的详细总结

全面解析MOS管特性、驱动和应用电路

MOS管工作原理讲解

MOS管驱动电路设计（工作原理+电路设计+问题总结）.zip

MOS管驱动电路总结.rar

MOS管驱动电路设计秘籍（工作原理+电路设计+问题总结）

大小功率MOS管的经验总结

MOS管驱动电路介绍及应用

MOS管驱动电路设计秘籍（工作原理+电路设计+问题总结）文档资料.zip

基础电子中的MOS管驱动电路介绍及应用

元器件应用中的关于MOS管的基础知识大合集

MSO管的学习经验总结

关于MOS管的基础知识大合集

六个可能让MOS管失效的原因分析

元器件应用中的教你如何合理选择MOS管，四大要领要记住

高手详解，MOS及MOS驱动电路基础总结

python大作业 含爬虫、数据可视化、地图、报告、及源码（整和为一个文件）（2014-2020全国各地区原油加工量）.rar

仿真电路以及操作方法

【纯干货啊】华为IPD流程管理(完整版).pptx

可编程语言标准IEC61131-3中文版.pdf

OFDM完整仿真过程与教程.zip

信号与系统——保研复习资料.pdf

最新资源

python大作业含爬虫、数据可视化、地图、报告、及源码（整和为一个文件）（2014-2020全国各地区原油加工量）.rar