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MOS管种类和结构
MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管型号和增强型的P沟道MOS管型号,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。在MOS管原理图上可以看到,漏和源之间有一个寄生二管。这个叫体二管,在驱动感性负载,这个二管很重要。顺便说一句,体二管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。
什么是mos管
mos管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的,他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,这个两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。
双型晶体管把输入端电流的微小变化放大后,在输出端输出一个大的电流变化。双型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比(beta)。另一种晶体管,叫做场效应管(FET),把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET的增益等于它的transconductance, 定义为输出电流的变化和输入电压变化之比。市面上常有的一般为N沟道和P沟道,详情参考右侧图片(N沟道耗尽型MOS管)。而P沟道常见的为低压mos管。
场效应管通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体,所以FET管的GATE电流非常小。普通的FET用一薄层二氧化硅来作为GATE下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管,或,金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)。因为MOS管小省电,所以他们已经在很多应用场合取代了双型晶体管。
mos管优势
1.可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
2.很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3.可以用作可变电阻。
4.可以方便地用作恒流源。
5.可以用作电子开关。
6.在电路设计上的灵活性大。栅偏压可正可负可零,三管只能在正向偏置下工作,电子管只能在负偏压下工作。另外输入阻抗高,可以减轻信号源负载,易于跟前级匹配。
MOS开关管损失
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。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。导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。
mos管三个分别是什么及判定方法
mos管的三个分别是:G(栅),D(漏)s(源及),要求栅和源及之间电压大于某一特定值,漏和源及才能导通。
什么是MOS管?MOS管结构原理图解(应用_优势_三个代表)
1.判断栅G
MOS驱动器主要起波形和加强驱动的作用:假如MOS管的G信号波形不够陡峭,在点评切换阶段会造成大量电能损耗其是降低电路转换效率,MOS管发烧严峻,易热损坏MOS管GS间存在一定电容,假如G信号驱动能力不够,将严峻影响波形跳变的时间。
将G-S短路,选择万用表的R×1档,黑表笔接S,红表笔接D,阻值应为几欧至十几欧。若发现某脚与其字两脚的电阻均呈无限大,并且交换表笔后仍为无限大,则证实此脚为G,由于它和另外两个管脚是绝缘的。
2.判断源S、漏D
将万用表拨至R×1k档分别丈量三个管脚之间的电阻。用交换表笔法测两次电阻,其中电阻值较低(一般为几千欧至十几千欧)的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S,红表笔接D。因为测试前提不同,测出的RDS(on)值比手册中给出的典型值要高一些。
3.丈量漏-源通态电阻RDS(on)
在源-漏之间有一个PN结,因此根据PN结正、反向电阻存在差异,可识别S与D。例如用500型万用表R×1档实测一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。
测试步骤:
MOS管的检测主要是判断MOS管漏电、短路、断路、放大。
其步骤如下:
假如有阻值没被测MOS管有漏电现象。
1、把连接栅和源的电阻移开,万用表红黑笔不变,假如移开电阻后表针慢慢逐步退回到高阻或无限大,则MOS管漏电,不变则完好
2、然后一根导线把MOS管的栅和源连接起来,假如指针立刻返回无限大,则MOS完好。
3、把红笔接到MOS的源S上,黑笔接到MOS管的漏上,好的表针指示应该是无限大。
4、用一只100KΩ-200KΩ的电阻连在栅和漏上,然后把红笔接到MOS的源S上,黑笔接到MOS管的漏上,这时表针指示的值一般是0,这时是下电荷通过这个电阻对MOS管的栅充电,产生栅电场,因为电场产生导致导电沟道致使漏和源导通,故万用表指针偏转,偏转的角度大,放电性越好。
MOS管(场效应管)的应用领域
1:工业领域、步进马达驱动、电钻工具、工业开关电源
2:新能源领域、光伏逆变、充电桩、无人机
3:交通运输领域、车载逆变器、汽车HID安定器、电动自行车
4:绿色照明领域、CCFL节能灯、LED照明电源、金卤灯镇流器
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