广州天河建网站,网站建设找单,推广平台排名,福州企业网站制作引言#xff1a;在我们的日常使用中#xff0c;MOS就是个纯粹的电子开关#xff0c;虽然MOS管也有放大作用#xff0c;但是几乎用不到#xff0c;只用它的开关作用#xff0c;一般的电机驱动#xff0c;开关电源#xff0c;逆变器等大功率设备#xff0c;全部使用MOS管…引言在我们的日常使用中MOS就是个纯粹的电子开关虽然MOS管也有放大作用但是几乎用不到只用它的开关作用一般的电机驱动开关电源逆变器等大功率设备全部使用MOS管作为电子开关使用起来比较方便简单粗暴经常用到的只有N沟道的MOS管并且也针对PMOS讲解并对比三极管跟mos管的区别。
目录
NMOS管的基础认识
NMOS工作条件
NMOS的等效电路及驱动方法
PMOS的等效电路及驱动方法
三极管和mos管的区别
MOS管选型
MOS管封装
MOS容易忽视的参数-Cgs NMOS管的基础认识
如下图所示简单的电路图如引脚输出HIGH电平时NMOS就等效为闭合的开关。 以上就是最经典的用法实现了io口来控制功率器件因此如下图所示也就是栅极施加电压即可导通。 NMOS工作条件
导通条件Ugs大于Ugsth阈值电压 性质 1、MOS导通后相当于开关闭合压降几乎为0 2、虽然导通压降几乎为0但是会有一个内阻RDSon 3、GS极之间是一个电容只有电容充满电后MOS才会导通 4、一般的MOS管DS极之间会自带一个肖特基二极管MOS由于自身结构会有一个寄生二极管有的厂家生产时会故意把这个二极管做大增强MOS的性能 5、想要让MOS管截至断开只要取消掉G极电压即可但是要注意必须想办法给GS间那个电容放电 G 栅极 D 漏极 S 源极
与三极管不同MOS管为电压型驱动方式小电压控制大电压。 状态1 单片机输出低电平Q22截至A点为高电平 电流方向如图所示Q20导通Q23截至B为高电平 MOS导通电机转动。 状态2 单片机输出高电平Q22导通A点为低电平 电流方向如图所示Q20截至Q23导通B为低电平 MOS关断电机的自感电流流过D7。 。
NMOS的等效电路及驱动方法
可以看成是一个电压控制的电阻电压就是GS两端的电压差电阻就指的是DS之间的电阻了这个电阻的大小呢会随着gs的电压的变化而产生变化但是值得注意的是他们不是线性对应的关系实际的关系如下所示 上述的关系图本质就是当当gs的电压小于一个特定值的时候电阻基本就是无穷大的你也可以看成开关断开嘛断路当电压值大于特定值的时候电阻就无限趋近于0也就是理解成开关闭合至于说等于这个值的时候会怎么样这个临界的电压值我们称之为Vgsth也就是打开nmos所需要的gs电压了并且这是每一个nmos的固有属性我们可以在nmos的数据手册里面找到它显然Vgsth应该小于高电平的电压值否则nmos当然也不会正常打开了因此在你硬件选型的时候你也需要注意这个点了。 PMOS的等效电路及驱动方法
如下为PMOS与NMOS的结构图如下 因此PMOS跟NMOS的驱动能力也是相反的如下图可见值得注意的是两个mos管的位置。 因此一般对于灯泡、电机这种无源功率器件我们可以用nmos如果是有源例如芯片我们可以用pmos来控制如下所示 三极管和mos管的区别 三极管和MOS管场效应管都是常见的电子元件用于放大和开关电路但它们在结构、工作原理、特性和应用方面有显著差异
1. 结构与基本原理 三极管三极管是电流控制型器件由发射极、基极和集电极组成。其工作原理是通过控制基极电流来调节发射极与集电极之间的电流。 MOS管MOS管是电压控制型器件通常分为N沟道和P沟道两种主要由源极、漏极和栅极构成。它通过栅极电压来控制源极与漏极之间的电流栅极与其他电极之间有氧化层隔离基本没有直流电流流入。
2. 控制方式 三极管需要基极电流来控制集电极电流因此输入端存在一定的电流损耗。 MOS管用栅极电压控制没有电流损耗栅极电流极小输入阻抗很高非常适合高输入阻抗的电路应用。
3. 驱动电压与电流 三极管一般需要0.6V左右的基极-发射极电压(V_BE)来导通。驱动电流相对较大驱动能力较强。 MOS管一般需要较高的栅极-源极电压(V_GS)来开启对于N沟道常用10V或更高的电压逻辑电平的MOS管可以使用5V或3.3V来开启。
4. 开关速度 三极管开关速度较慢特别是在高频应用中开关损耗较大。 MOS管开关速度较快尤其适合高速开关应用因此常用于数字电路、功率电子电路中。
5. 功率和效率 三极管在大功率应用中开关效率较低容易发热。 MOS管导通电阻低效率较高适合大电流、大功率应用且散热相对较好。
6. 应用 三极管常用于低功率信号放大、音频放大、信号处理等场合如音响和小功率电源等。 MOS管常用于开关电源、电动机控制、高频变换等功率电子电路尤其在功率放大、数字电路、驱动电路中应用广泛。 MOS管选型
参数 DS间耐压、Id最大工作电流、RDS(on)内阻、Qgs栅极电荷、体二极管压降电流反向恢复时间。 MOS管封装
贴片SOT-23 SOT-89 TO-252 TO-263 QFN 直插TO-92 TO-126 TO-220 TO-247 长成集成电路芯片模样的SOP-8、SOIC-8 MOS容易忽视的参数-Cgs
Cgs就是g跟s之间的寄生电容了如下所示 这个Cgs会影响nmos的打开速度因为加载到gate端的电压首先要给这个电容充电这就导致了gs的电压并不能一下子就到达给定的值现象也就是下述的图像了因此这个对高速PWM波是致命的如果当pwm接近这个爬升波形时此时就会失真。
