MOS管的工作原理,在開關電源中常用MOS管的漏極開路電路,如圖2漏極原封不動地接負載,叫開路漏極,開路漏極電路中不管負載接多高的電壓,都能夠接通和關斷負載電流。是理想的模擬開關器件。這就是MOS管做開關器件的原理。當然MOS管做開關使用的電路形式比較多了。NMOS管的開路漏極電路,在開關電源應用方面,這種應用需要MOS管定期導通和關斷。比如,DC-DC電源中常用的基本降壓轉換器依賴兩個MOS管來執行開關功能,這些開關交替在電感里存儲能量,然后把能量釋放給負載。我們常選擇數百kHz乃至1MHz以上的頻率,因為頻率越高,磁性元件可以更小更輕。在正常工作期間,MOS管只相當于一個導體。因此,我們電路或者電源設計人員較關心的是MOS的較小傳導損耗。場效應管制造工藝成熟,產量大,成本低,有利于大規模應用。佛山絕緣柵場效應管廠家
計算導通損耗。MOSFET器件的功率耗損可由Iload2×RDS(ON)計算,由于導通電阻隨溫度變化,因此功率耗損也會隨之按比例變化。對便攜 式設計來說,采用較低的電壓比較容易(較為普遍),而對于工業設計,可采用較高的電壓。注意RDS(ON)電阻會隨著電流輕微上升。關于RDS(ON)電 阻的各種電氣參數變化可在制造商提供的技術資料表中查到。計算系統的散熱要求。設計人員必須考慮兩種不同的情況,即較壞情況和真實情況。建議采用針對較壞情況的計算結果,因為這個結果提供更大的安全余量,能 確保系統不會失效。在MOSFET的資料表上還有一些需要注意的測量數據;比如封裝器件的半導體結與環境之間的熱阻,以及較大的結溫。開關損耗其實也是一個很重要的指標。從下圖可以看到,導通瞬間的電壓電流乘積相當大。一定程度上決定了器件的開關性能。不過,如果系統對開關性能要求比較高,可以選擇柵極電荷QG比較小的功率MOSFET。佛山絕緣柵場效應管廠家場效應管的響應速度快,可以實現高頻率的信號處理。
MOS管發熱情況有:1.電路設計的問題,就是讓MOS管工作在線性的工作狀態,而不是在開關狀態。這也是導致MOS管發熱的一個原因。如果N-MOS做開關,G級電壓要比電源高幾V,才能完全導通,P-MOS則相反。沒有完全打開而壓降過大造成功率消耗,等效直流阻抗比較大,壓降增大,所以U*I也增大,損耗就意味著發熱。這是設計電路的較忌諱的錯誤。2.頻率太高,主要是有時過分追求體積,導致頻率提高,MOS管上的損耗增大了,所以發熱也加大了。3.沒有做好足夠的散熱設計,電流太高,MOS管標稱的電流值,一般需要良好的散熱才能達到。所以ID小于較大電流,也可能發熱嚴重,需要足夠的輔助散熱片。4.MOS管的選型有誤,對功率判斷有誤,MOS管內阻沒有充分考慮,導致開關阻抗增大。
MOS管參數:功率MOSFET的一定較大額定值:注①:漏源較大電壓VDSS,可視為反向施加在體二極管兩端的電壓值,故只有一個方向。注②:柵源較大電壓VGSS,即施加在柵極電極與源極電極之間的電壓,由于柵極與P型半導體襯底中加了SiO2絕緣層,只要電壓一定值超過絕緣層耐壓均會擊穿,故有兩個方向“±”。注③:漏級較大電流ID與體二極管流過的反向漏級較大電流IDR(或稱為IS)一般規格書中數值一致,均為流過N型半導體與P型半導體襯底形成的PN結的較大電流。注④:ID(pulse)需要看施加電流的脈沖寬度,脈寬不一致的不能沿用規格書數據。注⑤:雪崩電流IAP同樣需要關注脈沖寬度。使用場效應管時需注意靜電防護,防止損壞敏感的柵極。
場效應管工作原理用一句話說,就是“漏極-源極間流經溝道的ID, 用柵極與溝道間的pn結形成的反偏的柵極電壓進行控制”。更正確地說,ID流經通路的寬度,即溝道截面積,它是由pn結反偏的變化,產生耗盡層擴展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區域,表示的過渡層的擴展因為不很大,根據漏極-源極間所加VDS的電場,源極區域的某些電子被漏極拉去,即從漏極向源極有電流ID流動。從門極向漏極擴展的過度層將溝道的一部分構成堵塞型,ID飽和。將這種狀態稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋,并不是電流被切斷。場效應管的優勢之一是具有高輸入阻抗,可以減少對輸入信號源的負載。場效應管測量方法
場效應管的工作原理是通過控制柵極電壓來調節源極和漏極之間的電流。佛山絕緣柵場效應管廠家
場效應管主要參數:場效應管的參數很多,包括直流參數、交流參數和極限參數,但普通運用時主要關注以下一些重點參數:飽和漏源電流IDSS,夾斷電壓Up,(結型管和耗盡型絕緣柵管,或開啟電壓UT(加強型絕緣柵管)、跨導gm、漏源擊穿電壓BUDS、較大耗散功率PDSM和較大漏源電流IDSM。一、飽和漏源電流,飽和漏源電流IDSS:是指結型或耗盡型絕緣柵場效應管中,柵極電壓UGS=0時的漏源電流。二、夾斷電壓,夾斷電壓Up是指結型或耗盡型絕緣柵場效應管中,使漏源間剛截止時的柵極電壓。佛山絕緣柵場效應管廠家