關(guān)于MOSFET很多人都不了解，這次小編再帶大家認真梳理一下，或許關(guān)于您的學(xué)問(wèn)系統更加全面。下面是對MOSFET及MOSFET驅動(dòng)電路根底的一點(diǎn)總結，其中參考了一些材料。

在運用MOS管設計開(kāi)關(guān)電源或者馬達驅動(dòng)電路的時(shí)分，大部人都會(huì )思索MOS的導通電阻，最大電壓等，最大電流等，也有很多人僅僅思索這些要素。這樣的電路或許是能夠工作的，但并不是優(yōu)秀的，作為正式的產(chǎn)品設計也是不允許的。

MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET)，被制造成增強型或耗盡型，P溝道或N溝道共4品種型，但實(shí)踐應用的只要加強型的N溝道MOS管和加強型的P溝道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是這兩種。右圖是這兩種MOS管的符號。

至于為什么不運用耗盡型的MOS管，不倡議尋根究底。

關(guān)于這兩種加強型MOS管，比較常用的是NMOS。緣由是導通電阻小且容易制造。所以開(kāi)關(guān)電源和馬達驅動(dòng)的應用中，普通都用NMOS。下面的引見(jiàn)中，也多以NMOS為主。

在MOS管原理圖上能夠看到，漏極和源極，之間有一個(gè)寄生二極管。這個(gè)叫體二極管，在驅動(dòng)理性負載，這個(gè)二極管很重要。順便說(shuō)一句，體二極管只在單個(gè)的MOS管中存在，在集成電路芯片內部通常是沒(méi)有的。下圖是MOS管的結構圖，通常的原理圖中都畫(huà)成右圖所示的樣子。 (柵極維護用二極管有時(shí)不畫(huà))

MOS管的三個(gè)管腳之間有寄生電容存在，如右圖所示。這不是我們需求的，而是由于制造工藝限制產(chǎn)生的。寄生電容的存在使得在設計或選擇驅動(dòng)電路的時(shí)分要費事一些，但沒(méi)有方法防止，在MOS管的驅動(dòng)電路設計時(shí)再細致引見(jiàn)。

跟雙極性晶體管相比，普通以為使MOS管導通不需求電流，只需GS電壓高于一定的值，就能夠了。這個(gè)很容易做到，但是，我們還需求速度。

在MOS管的構造中能夠看到，在GS，GD之間存在寄生電容，而MOS管的驅動(dòng)，實(shí)踐上就是對電容的充放電。對電容的充電需求一個(gè)電流，由于對電容充電霎時(shí)能夠把電容看成短路，所以霎時(shí)電流會(huì )比擬大。選擇/設計MOS管驅動(dòng)時(shí)第一要留意的是可提供霎時(shí)短路電流的大小。

第二留意的是，普遍用于高端驅動(dòng)的NMOS，導通時(shí)需求是柵極電壓大于源極電壓。而高端驅動(dòng)的MOS管導通時(shí)源極電壓與漏極電壓(VCC)相同，所以這時(shí)柵極電壓要比VCC大4V或10V。假如在同一個(gè)系統里，要得到比VCC大的電壓，就要特地的升壓電路了。很多馬達驅動(dòng)器都集成了電荷泵，要留意的是應該選擇適宜的外接電容，以得到足夠的短路電流去驅動(dòng)MOS管。

上邊說(shuō)的4V或10V是常用的MOS管的導通電壓，設計時(shí)當然需求有一定的余量。而且電壓越高，導通速度越快，導通電阻也越小。如今也有導通電壓更小的MOS管用在不同的范疇里，但在12V汽車(chē)電子系統里，普通4V導通就夠用了。

MOS管的驅動(dòng)電路及其損失，能夠參考Microchip公司的AN799 Matching MOSFET Drivers to MOSFET。講述得很細致，所以不打算多寫(xiě)了。

導通的意義是作為開(kāi)關(guān)，相當于開(kāi)關(guān)閉合。

NMOS的特性，Vgs大于一定的值就會(huì )導通，合適用于源極接地時(shí)的狀況(低端驅動(dòng))，只需柵極電壓到達4V或10V就能夠了。

PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會(huì )導通，運用與源極接VCC時(shí)的狀況(高端驅動(dòng))。但是，固然PMOS能夠很便當地用作高端驅動(dòng)，但由于導通電阻大，價(jià)錢(qián)貴，交換品種少等緣由，在高端驅動(dòng)中，通常還是運用NMOS。

右圖是瑞薩2SK3418的Vgs電壓和Vds電壓的關(guān)系圖。能夠看出小電流時(shí)，Vgs到達4V，DS間壓降曾經(jīng)很小，能夠認為導通。

不論是NMOS還是PMOS，導通后都有導通電阻存在，因此在DS間流過(guò)電流的同時(shí)，兩端還會(huì )有電壓(如2SK3418特性圖所示)，這樣電流就會(huì )在這個(gè)電阻上耗費能量，這局部耗費的能量叫做導通損耗。選擇導通電阻小的MOS管會(huì )減小導通損耗。如今的小功率MOS管導通電阻普通在幾十毫歐左右，幾毫歐的也有。

MOS在導通和截止的時(shí)分，一定不是在霎時(shí)完成的。MOS兩端的電壓有一個(gè)降落的過(guò)程，流過(guò)的電流有一個(gè)上升的過(guò)程，在這段時(shí)間內，MOS管的損失是電壓和電流的乘積，叫做開(kāi)關(guān)損失。通常開(kāi)關(guān)損失比導通損失大得多，而且開(kāi)關(guān)頻率越快，損失也越大。

下圖是MOS管導通時(shí)的波形。能夠看出，導通霎時(shí)電壓和電流的乘積很大，形成的損失也就很大。降低開(kāi)關(guān)時(shí)間，能夠減小每次導通時(shí)的損失;降低開(kāi)關(guān)頻率，能夠減小單位時(shí)間內的開(kāi)關(guān)次數。這兩種方法都能夠減小開(kāi)關(guān)損失。

MOS管最顯著(zhù)的特性是開(kāi)關(guān)特性好，所以被普遍應用在需求電子開(kāi)關(guān)的電路中，常見(jiàn)的如開(kāi)關(guān)電源和馬達驅動(dòng)，也有照明調光。這三種應用在各個(gè)范疇都有細致的引見(jiàn)，這里就不多寫(xiě)了。