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在通過應(yīng)用MOS管進(jìn)行開關(guān)電源以及馬達(dá)驅(qū)動電路設(shè)計的時候，大多數(shù)人的關(guān)注點(diǎn)僅僅停留在MOS管的導(dǎo)通電阻、最大電壓、最大電流等方面。這樣的電路也許是可以工作的，但并不是最好的，作為正式的產(chǎn)品設(shè)計也是不允許的。
佳恩MOS單管
接下來小編將從MOS管的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)通特性、驅(qū)動以及應(yīng)用電路展開論述，具體如下。
1、種類和結(jié)構(gòu)
MOS管是FET的一種，可以被制造成增強(qiáng)型或耗盡型，P溝道或N溝道共4種類型，但實(shí)際應(yīng)用的只有增強(qiáng)型的N溝道MOS管和增強(qiáng)型的P溝道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是這兩種。對于這兩種增強(qiáng)型MOS管，比較常用的是NMOS。原因主要是導(dǎo)通電阻小，且容易制造。因此在開關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動的應(yīng)用中，一般都采用NMOS。
MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在，這不是我們需要的，而是由于制造工藝限制產(chǎn)生的。寄生電容的存在使得在設(shè)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些，但卻不可避免。通過MOS管的原理圖可以看到，漏極和源極之間有一個寄生二極管也被叫做體二極管。體二極管只在單個的MOS管中存在，在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的，且對驅(qū)動感性負(fù)載(如馬達(dá))來說是十分重要的。
2、導(dǎo)通特性
導(dǎo)通可理解為開關(guān)，即相當(dāng)于開關(guān)閉合。
（1）NMOS的導(dǎo)通特性
當(dāng)Vgs大于一定的值就會導(dǎo)通，適用于源極接地時的情況(例低端驅(qū)動)，且柵極電壓只需達(dá)到4V或10V。
（2）PMOS的導(dǎo)通特性
當(dāng)Vgs小于一定的值就會導(dǎo)通，適用于源極接VCC時的情況(例高端驅(qū)動)。雖然PMOS可以很便捷地用作高端驅(qū)動，但由于導(dǎo)通電阻大，價格貴，替換種類少等原因，在高端驅(qū)動中，通常還是使用NMOS。
3、開關(guān)管損失
不管是NMOS還是PMOS，導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在，這樣電流就會在這個電阻上消耗能量，這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗。選擇導(dǎo)通電阻小的MOS管會減小導(dǎo)通損耗。
MOS管在導(dǎo)通和截止的時候，一定不是在瞬間完成的。因?yàn)镸OS兩端的電壓有一個下降的過程，流過的電流有一個上升的過程，在這段時間內(nèi)，MOS管的損失是電壓和電流的乘積，叫做開關(guān)損失。通常開關(guān)損失比導(dǎo)通損失大得多，而且開關(guān)頻率越高，損失也越大。導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積很大，造成的損失也就很大。縮短開關(guān)時間，可以減小每次導(dǎo)通時的損失;降低開關(guān)頻率，可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù)。以上這兩種辦法均可減小開關(guān)管的損失。
4、驅(qū)動
同雙極性晶體管相比，通常認(rèn)為MOS管的導(dǎo)通不需要電流，只需GS電壓高于一定的值。這種方式很容易做到，但不可忽視的還有速度。在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到，在GS，GD之間存在寄生電容，而MOS管的驅(qū)動，實(shí)際上就是對電容的充放電。對電容的充電需要一個電流，因?yàn)閷﹄娙莩潆娝查g可以把電容看成短路，所以瞬間電流會比較大。
選擇設(shè)計MOS管驅(qū)動時需要注意兩點(diǎn)。第一點(diǎn)是可提供瞬間短路電流的大小；第二點(diǎn)是普遍用于高端驅(qū)動的NMOS，導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓。而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時源極電壓與漏極電壓即VCC相同，所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V。如果在同一個系統(tǒng)里，要得到比VCC大的電壓，就需要專門的升壓電路。很多馬達(dá)驅(qū)動器都集成了電荷泵，要注意的是應(yīng)選擇合適的外接電容，才能得到足夠的短路電流進(jìn)而實(shí)現(xiàn)MOS管的驅(qū)動。
以上就是小編今天要為大家講的所有內(nèi)容啦，大家有相關(guān)問題可留言給我們哦~
備注：本文僅作學(xué)習(xí)參考，不代表對該觀點(diǎn)支持或贊同，如內(nèi)容上存在爭議，請及時與我們聯(lián)系，謝謝！
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