功率MOS管,掩护电路,MOS管参数

功率MOSFET是较常利用的一类功率器件。“MOSFET”是英文MetalOxideSemicoductorFieldEffectTransistor的缩写，译成中文是“金属氧化物半导体场效应管”。它是由金属、氧化物(SiO2或SiN)及半导体三种资料制成的器件。所谓功率MOSFET(PowerMOSFET)是指它能输入较大的任务电流(几安到几十安)，用于功率输入级的器件。功率MOSFET可分为加强型和耗尽型，按沟道分又可分为N沟道型和P沟道型。

做开关电源，经常利用功率MOSFET。普通而言，MOS管束造商接纳RDS(ON)参数来界说导通阻抗;对ORing FET利用来讲，RDS(ON)也是最主要的器件特征。数据手册界说RDS(ON)与栅极(或驱动)电压VGS和流经开关的电流有关，但对充实的栅极驱动，RDS(ON)是一个绝对静态参数。

MOS管的感化

1.mos管可利用于缩小。由于场效应管缩小器的输入阻抗很高，是以耦合电容能够容量较小，不用利用电解电容器。

2.场效应管很高的输入阻抗很是合适作阻抗变更。经常利用于多级缩小器的输入级作阻抗变更。

3.场效应管能够用作可变电阻。

4.场效应管能够便利地用作恒流源。

5.场效应管能够用作电子开关。

功率MOS管掩护电路

功率MOS管本身具备浩繁长处，可是MOS管具备较懦弱的蒙受短时过载才能，出格是在高频的利用场所，以是在利用功率MOS管对必须为其设想公道的掩护电路来进步器件的靠得住性，MOS管感化是甚么

功率MOS管掩护电路首要有以下几个方面：

1）防止栅极 di/dt太高：由于接纳驱动芯片，其输入阻抗较低，间接驱动功率管会引发驱动的功率管疾速的守旧和关断，有能够造胜利率管漏源极间的电压震动，或有能够造胜利率管蒙受太高的di/dt而引发误导通。为防止上述景象的产生，凡是在MOS驱动器的输入与MOS管的栅极之间串连一个电阻，电阻的巨细普通拔取几十欧姆。

2）防止栅源极间过电压 由于栅极与源极的阻抗很高，漏极与源极间的电压渐变会经由过程极间电容耦合到栅极而产生相称高的栅源尖峰电压，此电压会使很薄的栅源氧化层击穿，同时栅极很轻易堆集电荷也会使栅源氧化层击穿，以是要在MOS管栅极并联稳压管以限定栅极电压在稳压管稳压值以下，掩护MOS管不被击穿，MOS管栅极并联电阻是为了开释栅极电荷，不让电荷堆集。

3）防护漏源极之间过电压 固然漏源击穿电压VDS普通都很大，但若是漏源极不加掩护电路，一样有能够由于器件开关刹时电流的渐变而产生漏极尖峰电压，进而破坏MOS管，功率管开关速率越快，产生的过电压也就越高。为了防止器件破坏，凡是接纳齐纳二极管钳位和RC缓冲电路等掩护办法。

当电流过大或产生短路时，功率MOS管漏极与源极之间的电流会敏捷增添并跨越额外值，必须在过流极限值所划定的时候内关断功率MOS管,不然器件将被烧坏，是以在主回路增添电流采样掩护电路，当电流达到必然值，经由过程掩护电路封闭驱动电路来 掩护MOS管。图1是MOS管的掩护电路，由此能够清晰的看出掩护电路的功效。

功率MOS管的正向导通等效电路

（1）：等效电路

（2）：申明

功率 MOSFET 正向导通时可用一电阻等效，该电阻与温度有关，温度降低，该电阻变大；它还与门极驱动电压的巨细有关，驱动电压降低，该电阻变小。具体的干系曲线可从制作商的手册中取得。

功率MOSFET的反向导通等效电路

（1）：等效电路（门极不加节制）

（2）：申明

即外部二极管的等效电路，可用一电压降等效，此二极管为MOSFET 的体二极管，大都情况下，因其特征很差，要防止利用。

功率MOSFET的反向导通等效电路

（1）：等效电路（门极加节制）

（2）：申明

功率 MOSFET 在门级节制下的反向导通，也可用一电阻等效，该电阻与温度有关，温度降低，该电阻变大；它还与门极驱动电压的巨细有关，驱动电压降低，该电阻变小。具体的干系曲线可从制作商的手册中取得。此任务状况称为MOSFET 的同步整流任务，是高压大电流输入开关电源中很是主要的一种任务状况。

功率MOSFET的正向停止等效电路

（1）：等效电路

（2）：申明

功率 MOSFET 正向停止时可用一电容等效，其容量与所加的正向电压、情况温度等有关，巨细可从制作商的手册中取得。

功率MOSFET的稳态特征总结

（1）：功率MOSFET 稳态时的电流/电压曲线

（2）：申明

功率 MOSFET 正向饱和导通时的稳态任务点

当门极不加节制时，其反向导通的稳态任务点同二极管。

（3）：稳态特征总结

-- 门极与源极间的电压Vgs 节制器件的导通状况；当VgsVth时，器件处于导通状况；器件的通态电阻与Vgs有关，Vgs大，通态电阻小；大都器件的Vgs为 12V-15V ，额外值为+-30V；

-- 器件的漏极电流额外是用它的有用值或均匀值来标称的；只需现实的漏极电流有用值不跨越其额外值，保障散热没题目，则器件便是宁静的；

-- 器件的通态电阻呈正温度系数，故道理上很轻易并联扩容，但现实并联时，还要斟酌驱动的对称性和静态均流题目；

-- 今朝的 Logic-Level的功率 MOSFET，其Vgs只需 5V，便可保障漏源通态电阻很小；

-- 器件的同步整流任务状况已变得越来越普遍，缘由是它的通态电阻很是小（今朝最小的为2-4 毫欧），在高压大电流输入的DC/DC 中已经是最关头的器件。

功率MOS管选型

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