模电之MOS的原理应用分析

MOS

     MOS的英文全称就是MOSFET,其中后缀FET是场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写,FET是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。FET是具有源极(S),栅极(G),漏极(D)和主体(B)端子的四端子设备。FET通过向栅极施加电压来控制电流,从而改变漏极和源极之间的电导率。由于它仅靠半导体中的多数载流子导电,又称单极型晶体管。也就是说,FET在其操作中使用电子或空穴作为电荷载流子,但不能同时使用两者。MOS管属于电压控制器件。

场效应管主要有两种类型,分别是结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOS管)

上图是原理性的,原理上源极和漏极确实是对称且不区分的。但在实际应用中,厂家一般在源极和漏极之间连接一个二极管,起保护作用,正是这个二极管决定了源极和漏极,这样,封装也就固定了,便于实用。

虽然说MOS分为耗尽型和增加型,实际使用中用的几乎全是增强型

增强型工作原理栅极电压越低,则p型源、漏极的正离子就越靠近中间,n衬底的负离子就越远离栅极,栅极电压达到一个值,叫阀值或坎压时,由p型游离出来的正离子连在一起,形成通道,然后导通。1P沟道的MOS栅极电压必须低到一定程度才能导通,电压越低,通道越厚,导通电阻越小。漏极和源极是重掺杂的p +区,主体或衬底为n型。电流流向带正电的空穴的方向。而N沟道漏极和源极是重掺杂的n +区域,衬底或主体是P型的。 1.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。 2.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,而且开关频率越快,损失也越大。MOS跟三极管工作类似,也有三个区,截至饱和线性区,不过MOS是压控电阻性,施加电压,Id上升,类似于电阻特性。

MOS的应用现在极为丰富了

这是电机驱动中的一相驱动,分为上下桥臂,WHO高边驱动,用的是NMOS,高电平导通,具体电路可去电机篇查看,就不做过多赘述了,当然在使用过程中烧了不少管子,皮都烫掉了,学习也是苦累成长史,一个字惨,两个字很惨,四个字惨不忍睹,之前被烧掉的开关电源的电源芯片电过,里面有362V的余电没法泄放,然后我不知情的用手摸上去,这酸爽!!!小结:1.MOS选型主要看耐压,电流,内阻,PD,温升等等参数,电机驱动时要考虑MOS的死区时间,提前看规格书算好,别让电机一直转烧了。2.高边驱动和低边驱动各有优劣,看实际需要来决定,之前用MOS来做过电池的简单充放电,效果还不错。

各位老司机共勉啊!!!

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