MOS管知识大集

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MOS管

增强型：就是UGS=0V时漏源极之间没有导电沟道，只有当UGS>开启电压(N沟道)或UGS<开启电压(P沟道)才可能出现导电沟道。
耗尽型：就是UGS=0V时,漏源极之间存在导电沟道

1、导通特性

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。

2、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，而且开关频率越高，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。

3、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GS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MOS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

4、MOS电源防反

4.1 NMOS

上图中是通过Nmos接入电路中实现防反接的功能。其中，

电源电压接入正确时，由于MOS管中的寄生二极管的存在，从而使得MOS管的Vgs电压为输入电压减去寄生二极管压降电压0.7V，这个电压是大于MOS开关导通的阈值电压，从而使MOS管导通，导通后相当于寄生二极管被MOS管导通短路，从而可以通过更大的电流。

当电源电压接反时，NMOS不导通，MOS管是截止的。从而保护后级电路的安全，图中的R5和LED2为，如果电源接入反向电压，那么LED2指示电源接反。R6和D6是为了确保电源接入正确时，更好的保证MOS管导通，如果省去稳压二极管D6，则有可能由于输入电压过高导致超过MOS管的Vgs最大值，从而容易使MOS管损耗。加入稳压管也是更好的保护MOS管。