MOS管常识-MOS管的导经由进程程和消耗阐发详解-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2020-10-16
MOS管和三极管的特征曲线别离如图1和图2所示，它们各自区间的定名有所差别，此中MOS管的饱和区也称为恒流区、缩小区。此中一个首要的差别点在于MOS管有个可变电阻区，而三极管则是饱和区，不可变电阻区的说法。
从图中也能较着看出，MOS管在可变电阻区内，Vgs必然时，Id和Vds类似为线性干系，差别Vgs值对应差别的曲线斜率，即漏极D和源极S之间的电阻值Rds受控于Vgs；而三极管在饱和区内，差别Ib值的曲线都重合在一路，即曲线斜率不异，阻值不异。
MOS管导经由进程程中的各电压电流曲线如图3所示，此中Vgs曲线有闻名(污名昭著)的米勒平台，即Vgs在某段时候(t3-t2)内坚持稳定。
咱们晓得MOS管是压控器件，差别于三极管是流控器件，可是现实上MOS管在从关断到导通的进程也是须要电流（电荷）的，缘由是由于MOS管各极之间存在寄生电容Cgd，Cgs和Cds，如图4所示。
MOS管导通前提是Vgs电压最少到达阈值电压Vgs(th)，其经由进程栅极电荷对Cgs电容充电完成，当MOS管完整导通后就不须要供给电流了，即压控的意义。
这三个寄生电容参数值在MOS管的规格书中普通是以Ciss，Coss和Crss情势给出，其对应干系为：Cgd=Crss；Cds=Coss-Crss；Cgs=Ciss-Crss。
MOS管消耗首要有开关消耗（守旧消耗和关断消耗，存眷参数Cgd(Crss)）、栅极驱动消耗（存眷参数Qg）和导通消耗(存眷参数Rds(on))等。以如图10所示的同步BUCK拓扑为例停止申明，由于高侧的开关管Q1和低侧的同步管Q2构成一个半桥布局，为了避免两个MOS管同时导通而使输入回路短路，是以两个MOS管的驱动旌旗灯号会存在一个死区时候，即两个MOS管都关断。
在死区时候内，由于电感的电流不能渐变，是以同步管Q2的寄生体二极管将领先导通停止续流。恰是由于体二极管导通后，同步管Q2才被驱动导通，在疏忽二极管压降的环境下，同步管Q2导通时两头电压为0，能够看做是0电压导通；同步管Q2导通后，其两头电压为0直相当断，是以也是0电压关断。
是以，同步管Q2根基不开关消耗，这象征着对同步管的拔取，功耗首要取决于与导通电阻RDS(on)相干的导通消耗，而开关消耗能够疏忽不计，是以不用斟酌栅极电荷Qg。而高侧的开关管Q1由于守旧和封闭时都不是0电压，是以要基于导通消耗和开关消耗综合来斟酌。
所谓开关消耗是指MOS管在守旧和关断进程中，电压和电流不为0，存在功率消耗。由前述MOS管导经由进程程可知，开关消耗首要集合在t1~t3时候段内。而米勒平台时候和MOS管寄生电容Crss成正比，其在MOS管的开关消耗中所占比例最大，是以米勒电容Crss及所对应的Qgd在MOS管的开关损耗中起主导感化。
是以对MOS管的选型，不只须要斟酌栅极电荷Qg和栅极电阻Rg，也须要同时斟酌Crss(Cgd)的巨细，其同时也会在规格书的回升时候tr和降落时候tf参数上有直接反应，MOS管的关头参数如图11所示。
MOS管的各类消耗能够经由进程以下公式类似预算：
系数0.5是由于将MOS管导通曲线当作是类似线性，折算成面积功率，系数便是0.5；Vin是输入电压，Io是输入电流；tr和tf是MOS管的回升时候和降落时候，别离指的是漏源电压从90%降落到10%和漏源电压从10%回升到90%的时候，能够类似看做米勒平台的延续时候，即图3中的(t3-t2)。别的，规格书中的td(on)和td(off)能够类似看做是Vgs电压从0起头回升到米勒平台电压的时间，即图3中的t2。
接洽体例：邹师长教师
接洽德律风：0755-83888366-8022
手机：18123972950
QQ：2880195519
接洽地点：深圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1
请搜微信公家号:“KIA半导体”或扫一扫下图“存眷”官方微信公家号
请“存眷”官方微信公家号:供给 MOS管 手艺赞助
