. -
在使用 MOS 管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大局部人都会考虑
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 驱动电路根底的一点总结,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。
1,MOS 管种类和构造
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 N 沟道 MOS
管和增强型的 P 沟道 MOS 管,所以通常提到 NMOS,或者 PMOS 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,比拟常用的是 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,但没有方法防止,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。
2,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〕,只要栅极电压到达 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。
3,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,这局部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。
. .zj.