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mos管的原理(mos管是如何工作的)

导语:15.MOS管知识点梳理,它凭什么成为现代电力电子的主角

场效应晶体管(FET)是利用电场效应来控制晶体管电流的半导体器件,因此叫场效应管。它是一种用输入电压控制型的半导体器件。按基本结构分为结型场效应管和金属-氧化物-半导体场效应管(又叫绝缘栅型场效应管)。

场效应管家族分类

场效应管的特点:输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、制造工艺简单。

由于市面上见到和工作中使用的主要是增强型MOSFET,下面内容以此讨论。

1.MOS管的基础知识

MOS管分为N沟道MOS管和P沟道MOS管(N沟道应用更加广泛)。

MOS管的三个极分别为:栅极G、漏极D、源极S。

N沟道MOS管和P沟道MOS管电路符号

N-MOS与P-MOS区别

MOS管实物图(TO-220封装)

注:MOS管制造工艺会造成内部D极与S极之间存在一个寄生二极管,其作用:一是电路有反向电压时,为反向电压提供续流,避免反向电压击穿MOS管;二是当DS两级电压过高时,体二极管会先被击穿,进而保护MOS;对于高速开关场合,寄生二极管由于开通速度慢,导致反向后无法迅速开通,进而损坏MOS,因此需要在外部并联一个快恢复或肖特基二极管。

2.MOS管的主要参数

IRF3205规格书

IRF3205规格书

①漏源电流ID:是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流。场效应管的工作电流不应超过 ID 。此参数会随结温的上升而有所降低。

②漏源击穿电压VDSS:是指栅源电压VGS 为 0 时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于 VDSS 。

③导通漏源电阻RDS(on):在特定的结温及漏极电流的条件下, MOSFET 导通时漏源间的最大阻抗。它是一个非常重要的参数,决定了 MOSFET 导通时的消耗功率。此参数一般会随结温的上升而有所增大。 故应以此参数在最高工作结温条件下的值作为损耗及压降计算。

④开启电压VT:是指增强型绝缘栅场效管中,使漏源间刚导通时(规定ID值)的栅极电压。

⑤最大栅源电压VGS :指栅源两极间可以施加的最大电压,设计驱动时要考虑,一般为:-20V~+20V,之所以有正有负,是因为涵盖N型和P型。

3.MOS管的应用电路

MOS管作为功率器件主要以开关状态应用在主回路中,此外还有放大、阻抗变换、振荡等等作用。

MOS管用作反激电源开关管

由MOS管组成的全桥逆变电路

MOS管应用放大电路

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