在利用MOS管设想开关电源或马达驱动电路的时辰，大局部人城市斟酌MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有良多人仅仅斟酌这些身分。如许的电路或许是能够或许任务的，但并不是优异的，作为正式的产物设想也是不许可的。

1、MOS管品种和布局

MOSFET管是FET的一种(别的一种是JFET)，能够或许被制形成加强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4品种型，但现实利用的只需加强型的N沟道MOS管和加强型的P沟道MOS管，以是凡是提到NMOS，或PMOS指的便是这两种。

对这两种加强型MOS管，比拟常常利用的是NMOS。缘由是导通电阻小，且轻易制作。以是开关电源和马达驱动的利用中，普通都用NMOS。上面的先容中，也多以NMOS为主。

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是咱们须要的，而是由于制作工艺限定产生的。寄生电容的存在使得在设想或挑选驱动电路的时辰要费事一些，但不方法避免，后边再具体先容。

在MOS管道理图上能够或许看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动理性负载(如马达)，这个二极管很重要。趁便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片外部凡是是不的。

MOS管的开关特征

静态特征

MOS管作为开关元件，一样是任务在停止或导通两种状况。由于MOS管是电压节制元件，以是首要由栅源电压uGS决议其任务状况。

任务特征以下：

※uGS<开启电压UT:MOS管任务在停止区，漏源电流iDS根基为0,输入电压uDS≈UDD,MOS管处于“断开”状况，其等效电路以下图所示。

※uGS>开启电压UT:MOS管任务在导通区，漏源电流iDS=UDD/(RD+rDS)。此中，rDS为MOS管导通时的漏源电阻。输入电压UDS=UDD·rDS/(RD+rDS)，若是rDS《RD,则uDS≈0V,MOS管处于“接通”状况，其等效电路如上图(c)所示。

静态特征

MOS管在导通与停止两种状况产生转换时一样存在过渡进程，但其静态特征首要取决于与电路有关的杂散电容充、放电所需的时辰，而管子自身导通和停止时电荷堆集和消失的时辰是很小的。

当输入电压ui由高变低，MOS管由导通状况转换为停止状况时，电源UDD经由进程RD向杂散电容CL充电，充电时辰常数τ1=RDCL.以是，输入电压uo要经由进程必然延时才由低电平变为高电平;当输入电压ui由低变高，MOS管由停止状况转换为导通状况时，杂散电容CL上的电荷经由进程rDS停止放电，其放电时辰常数τ2≈rDSCL.可见，输入电压Uo也要颠末必然延时能力改变成低电平。但由于rDS比RD小良多，以是，由停止到导通的转换时辰比由导通到停止的转换时辰要短。

由于MOS管导通时的漏源电阻rDS比晶体三极管的饱和电阻rCES要大良多，漏极外接电阻RD也比晶体管集电极电阻RC大，以是，MOS管的充、放电时辰较长，使MOS管的开关速率比晶体三极管的开关速率低。不过，在CMOS电路中，由于充电电路和放电电路都是低阻电路，是以，其充、放电进程都比拟快，从而使CMOS电路有较高的开关速率。

2、MOS管导通特征

导通的意义是作为开关，相称于开关闭合。

NMOS的特征，Vgs大于必然的值就会导通，适合用于源极接地时的环境(低端驱动)，只需栅极电压到达4V或10V就能够或许了。

PMOS的特征，Vgs小于必然的值就会导通，适合用于源极接VCC时的环境(高端驱动)。可是，固然PMOS能够或许很便利地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价钱贵，替代品种少等缘由，在高端驱动中，凡是仍是利用NMOS。

3、MOS开关管丧失

不论是NMOS仍是PMOS，导通后都有导通电阻存在，如许电流就会在这个电阻上耗损能量，这局部耗损的能量叫做导通耗损。挑选导通电阻小的MOS管会减小导通耗损。此刻的小功率MOS管导通电阻普通在几十毫欧摆布，几毫欧的也有。

MOS在导通和停止的时辰，必然不是在刹时实现的。MOS两头的电压有一个降落的进程，流过的电流有一个回升的进程，在这段时辰内，MOS管的丧失是电压和电流的乘积，叫做开关丧失。凡是开关丧失比导通丧失大良多，并且开关频次越快，丧失也越大。

导通刹时电压和电流的乘积很大，形成的丧失也就很大。延长开关时辰，能够或许减小每次导通时的丧失;下降开关频次，能够或许减小单元时辰内的开关次数。这两种方法都能够或许减小开关丧失。

4、MOS管驱动

跟双极性晶体管比拟，普通以为使MOS管导通不须要电流，只需GS电压高于必然的值，就能够或许了。这个很轻易做到，可是，咱们还须要速率。

在MOS管的布局中能够或许看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，现实上便是对电容的充放电。对电容的充电须要一个电流，由于对电容充电刹时能够或许把电容当作短路，以是刹时电流会比拟大。挑选/设想MOS管驱动时第一要注重的是可供给刹时短路电流的巨细。

第二注重的是，遍及用于高端驱动的NMOS，导通时须若是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)不异，以是这时候栅极电压要比VCC大4V或10V。若是在统一个体系里，要获得比VCC大的电压，就要特地的升压电路了。良多马达驱动器都集成了电荷泵，要注重的是应当挑选适合的外接电容，以获得充足的短路电流去驱动MOS管。

上边说的4V或10V是常常利用的MOS管的导通电压，设想时固然须要有必然的余量。并且电压越高，导通速率越快，导通电阻也越小。此刻也有导通电压更小的MOS管用在差别的范畴里，但在12V汽车电子体系里，普通4V导通就够用了。

5、MOS管利用电路

MOS管最明显的特征是开关特征好，以是被普遍利用在须要电子开关的电路中，罕见的如开关电源和马达驱动，也有照明调光。

6、开关MOS管发烧的普通缘由

做电源设想，或做驱动方面的电路，不免要用参加效应管，也便是人们常说的MOS管。MOS管有良多品种，也有良多感化。做电源或驱动的利用，固然便是用它的开关感化。

不论N型或P型MOS管，其任务道理实质是一样的。MOS管是由加在输入端栅极的电压来节制输入端漏极的电流。MOS管是压控器件它经由进程加在栅极上的电压节制器件的特征，不会产生像三极管做开关时的因基极电流引发的电荷存储效应，是以在开关利用中，MOS管的开关速率应当比三极管快。其首要道理如图：图1。

咱们在开关电源中常常利用MOS管的漏极开路电路，如图2漏极一成不变地接负载，叫开路漏极，开路漏极电路中不论负载接多高的电压，都能够或许接通和关断负载电流。是抱负的摹拟开关器件。这便是MOS管做开关器件的道理。固然MOS管做开关利用的电路情势比拟多了。

在开关电源利用方面，这类利用须要MOS管按期导通和关断。比方，DC-DC电源中常常利用的根基降压转换器依靠两个MOS管来履行开关功效，这些开关瓜代在电感里存储能量，而后把能量开释给负载。咱们常挑选数百kHz甚至1MHz以上的频次，由于频次越高，磁性元件能够或许更小更轻。在普通任务时代，MOS管只相称于一个导体。是以，咱们电路或电源设想职员最关怀的是MOS的最小传导耗损。

咱们常常看MOS管的PDF参数，MOS管束作商接纳RDS（ON）参数来界说导通阻抗，对开关利用来讲，RDS（ON）也是最重要的器件特征。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。一向处于导通的MOS管很轻易发烧。别的，渐渐降低的结温也会致使RDS（ON）的增添。MOS管数据手册划定了热阻抗参数，其界说为MOS管封装的半导体结散热能力。RθJC的最简略的界说是结到管壳的热阻抗。

①发烧环境有，电路设想的题目，便是让MOS管任务在线性的任务状况，而不是在开关状况。这也是致使MOS管发烧的一个缘由。若是N-MOS做开关，G级电压要比电源高几V，能力完整导通，P-MOS则相反。不完整翻开而压降过大形胜利率耗损，等效直流阻抗比拟大，压降增大，以是U*I也增大，耗损就象征着发烧。这是设想电路的最隐讳的毛病。

②频次太高，首若是偶然过度寻求体积，致使频次进步，MOS管上的耗损增大了，以是发烧也加大了

③不做好充足的散热设想，电流太高，MOS管标称的电流值，普通须要杰出的散热能力到达。以是ID小于最大电流，也能够发烧严峻，须要充足的赞助散热片。

④MOS管的选型有误，对功率判定有误，MOS管内阻不充实斟酌，致使开关阻抗增大.

实在这些题目也是须生常谈的题目，做开关电源或MOS管开关驱动这些常识应当是烂熟于心，固然偶然另有其余方面的身分，首要便是以上几种缘由。

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