MOS管它主要分为增强型MOS管和耗尽型MOS管两大类。这里面,增强型的MOS管它又分为P沟道MOS和N沟道MOS两种。同样的道理,耗尽型的MOS管它也分为P沟道MOS和N沟道MOS两种。但是在现实实际应用中,我们大家通常提到的NMOS管和PMOS管都是指N沟道增强型的MOS管和P沟道增强型的MOS管。因而,今天在这里主要讨论的MOS管主要就是这两种。然而在这两种类型的MOS管当中,使用率最高的是NMOS管。
大概有以下几个原因:
(1)NOS的导通内阻极小,几个毫欧级别,因而导通损耗非常低,发热量很小。
(2)输入内阻非常高,能达到上亿欧姆级别,因此几乎不会有漏电流。
(3)它的开关速度极快,损耗也很低,因此开关电源应用中很常见。
(4)导通后载电流电流能力很强。
(5)和PMOS相比较,价格更加实惠。
因为制造工艺的限制原因,MOS管它的三个脚之间都有存在寄生电容,这是我们改变不了的事实。因而,我们在电路设计的时候,就必须考虑这些影响。下图就展示了NMOS管和PMOS管的差异性。


MOS的特性:
PMOS管的开关电路
如下图右面,PMOS管它的特性是,规格书必写,Vgs(th)这个值,也就是当PMOS的栅极与源极之间的电压(Vgs)小于它的设计值时,就会导通。由于特性使得PMOS管它一般适合用于源极接电源正极(VCC)的情况,比如我们在高边驱动电路中使用,只需要将MOS拉低就可以打开。而你用NMOS的话,还要再加一个高压才能打开NMOS。这里大家需要注意的是,Vgs电压是指栅极与源极之间的压差,意思就是达到设计值,PMOS管就会导通。但是,因为PMOS管的导通内阻和NMOS相比非常大,大电流的话,发热很恐怖,因而它主要应用在低功率的电路中。当要大功率的电路时,我们通常会选用N沟道MOS。
NMOS管的开关电路
如下图左面是NMOS,NMOS管,它的特性是当栅极G与源极S之间的电压(Vgs)大于Vgs(th)时,它就会导通。Vgs(th)这个值规格书里面必写。NMOS一般适合源极接GND的情况,比如在低边驱动电路中的使用。只要NMOS管的栅极电压高于规格书中给的Vgs(th)这个值时,NMOS管它便会导通。当漏极D接电源、源极S接地的时候,我们大家要注意Vgs它是指NMOS管的栅极G与源极S之间的压差。因而,当NMOS作为高边驱动时,栅极电压需要比漏极更高的电压才能驱动打开NMOS。


MOS管的电路应用
如下图,MOS管 导通要求是:栅源之间的电压Vgs必须要大于门级电压Vgs(th)。最好是2倍Vgs(th),电阻R1和R2在这里的作用是帮助在MOS管栅极G和源极S之间利用 分压形成一个的Vgs电压,。另外,源极并不一定要接地,我们只要保证MOS管栅极G和源极S之间的压差大于导通电压,MOS管它就可以发挥它的开关作用。


这里我们要重点注意:
查看芯片IO口能够输出的最大驱动电流,我们知道不同芯片的IO口驱动能力它是不太一样的。
查看规格书了解MOS管的寄生电容。假如寄生电容的值很大的话,它会导致MOS导通所需的能量变多,如果芯片IO口的输出电流又比较小,那么管子的导通速度就会慢很多,导致MOS进入线性区,烧坏MOS。
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