3080 MOS管分析报告
MOS管封装分析报告
MOS管封装分析报告(含主流厂商封装)在完成MOS管芯片在制作之后,需要给MOS管芯片加上一个外壳,这就是MOS管封装。
该封装外壳主要起着支撑、保护和冷却的作用,同时还可为芯片提供电气连接和隔离,从而将MOS管器件与其它元件构成完整的电路。
而不同的封装、不同的设计,MOS管的规格尺寸、各类电性参数等都会不一样,而它们在电路中所能起到的作用也会不一样;另外,封装还是电路设计中MOS管选择的重要参考。
封装的重要性不言而喻。
MOS管封装分类按照安装在PCB板上的方式来划分,MOS管封装主要有两大类:插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)。
插入式就是MOSFET的管脚穿过PCB板的安装孔并焊接在PCB板上。
常见的插入式封装有:双列直插式封装(DIP)、晶体管外形封装(TO)、插针网格阵列封装(PGA)三种样式。
插入式封装表面贴裝则是MOSFET的管脚及散热法兰焊接在PCB板表面的焊盘上。
典型表面贴装式封装有:晶体管外形(D-PAK)、小外形晶体管(SOT)、小外形封装(SOP)、方形扁平式封装(QFP)、塑封有引线芯片载体(PLCC)等。
表面贴装式封装随着技术的发展,目前主板、显卡等的PCB板采用直插式封装方式的越来越少,更多地选用了表面贴装式封装方式。
1、双列直插式封装(DIP)DIP封装有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上,其派生方式为SDIP(Shrink DIP),即紧缩双入线封装,较DIP的针脚密度高6倍。
DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP、单层陶瓷双列直插式DIP、引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式、塑料包封结构式、陶瓷低熔玻璃封装式)等。
DIP封装的特点是可以很方便地实现PCB板的穿孔焊接,和主板有很好的兼容性。
但由于其封装面积和厚度都比较大,而且引脚在插拔过程中很容易被损坏,可靠性较差;同时由于受工艺的影响,引脚一般都不超过100个,因此在电子产业高度集成化过程中,DIP封装逐渐退出了历史舞台。
MOS管(新)总结
vDS /V
iD K n [2 (v G S V T )v D S v D 2 S ]iD
其中 KnK 2n ' .W LnC 2OX(W L)
本征导电因子 Kn' nCOX n 为反型层中电子迁移率 C O X 为栅极氧化层单位面积电容
vDS /V
在特性曲线原点四周 iD 2 K n (v G S V T )v D S
第五章 场效应管放大电路
场效应管是一种利用电场效应来把握电流的一种半导体器 件,是仅由一种载流子参与导电的半导体器件。从参与导电的 载流子来划分,它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为 载流子的P沟道器件。
场效应管:
结型
N沟道 P沟道
增强型
MOS型
N沟道 P沟道
耗尽型 增强型 耗尽型
§5.1 金属-氧化物-半导体〔MOS〕场效应管
在VDS作用下无iD。
耗尽型:VGS=0时,漏源之间有导电沟道, 在VDS作用下iD。
§5.1.1 N沟道增加型MOSFET
1. 构造和符号
N沟道增加型MOSFET构 造左右对称,是在一块浓 度较低的P型硅上生成一层 SiO2 薄膜绝缘层,然后用 光刻工艺集中两个高掺杂 的N型区,从N型区引出电 极作为D和S,在绝缘层上镀 一层金属铝并引出一个电 极作为G
〔1〕 直流通路
Rg1
VGS= VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) 假设NMOS工作于饱和区,则 IDKn(VGSVT)2
+Cb2V+G g
vi Rg2
-
VDD
Rd
+Cb2
d iIdD
+
B
v0
s
VS
-
VDS= VDD-IDRd
常见mos管及其应用讲解
常见mos管及其应用讲解电调常见的烧毁问题,可通过更换烧坏的MOS管来解决,如未买到相应电流的,可用更多大额定电流的代替。
注意,焊接MOS管应防止静电。
TO-220TO-252TO-3附SO-8(贴片8脚)封装MOS管IRF7805Z的引脚图。
上图中有小圆点的为1脚注:下表按电流降序排列(如有未列出的,可回帖,我尽量补充)封装形式极性型号电流(A)耐压(V)导通电阻(mΩ)SO-8N型SI43362230 4.2 SO-8N型IRF78312130 3.6SO-8N型IRF78221830SO-8N型IRF78361730 5.7 SO-8N型IRF81131730 5.6 SO-8N 型SI440417308 SO-8N型FDS668816306 SO-8N型IRF7805Z1630 6.8 SO-8N型IRF747714308.5 SO-8N型IRF872114308.5 SO-8N 型IRF78051330SO-8N型IRF7805Q133011 SO-8N型IRF7413123018 SO-8N 型TPC800312306 SO-8N型IRF7477113020 SO-8N型IRF7811113012 SO-8N型IRF7466103015 SO-8N型SI4410103014 SO-8N型SI4420103010 SO-8N型A27009307.3 SO-8N型IRF78078.330SO-8N型SI48127.33028 SO-8N型SI9410 6.93050 SO-8N型IRF731363029 SO-8P型SI440517307.5 SO-8P型STM4439A143018 SO-8P型FDS667913309 SO-8P型SI441113308 SO-8P型SI446312.32016 SO-8P型SI44071230 SO-8P型IRF7424113013.5 SO-8P型IRF7416103020 SO-8P 型IRF7416Q103020 SO-8P型SI442593019 SO-8P型IRF74248.83022 SO-8P型SI443583020 SO-8P型SI4435DY83020 SO-8P型A271673011.3 SO-8P型IRF7406 5.83045 SO-8P型SI9435 5.33050 SO-8P型IRF7205 4.63070 TO-252N型FDD668884305 TO-3N型IRF1504010055 TO-220N型IRF370321030 2.8TO-220N型IRL3803140306TO-220N型IRF140513155 5.3TO-220N型IRF3205110558TO-220N型BUZ111S80558TO-220N型05N0575509.5TO-220N型IRF280475402TO-220N型60N06606014TO-220N型50N03L282521TO-220N型BTS12019100100TO-220N型BTS11010100200TO-220N型06N60 5.5600750MOS管应用电路设计本文来自:原文网址:/sch/jcdl/0084942.htmlMOS管最显著的特性是开关特性好,所以被广泛应用在需要电子开关的电路中,常见的如开关电源和马达驱动,也有照明调光。
MOS管热设计及发热分析详解
MOS管热设计及发热分析详解MOS管热设计,发热分析MOS管作为半导体领域最基础的器件之一,无论是在IC设计里,还是板级电路应用上,都十分广泛,尤其在大功率半导体领域。
然而大功率逆变器MOS管,工作的时候,发热量非常大,如果MOS管散热效果不好,温度过高就可能导致MOS管的烧毁,进而可能导致整个电路板的损毁。
MOS管的热设计避免MOS因为器件发热而造成的损坏,需要做好足够的散热设计。
若通过增加散热器和电路板的长度来供所有MOS管散热,这样就会增加机箱的体积,同时这种散热结构,风量发散,散热效果不好。
有些大功率逆变器MOS管会安装通风纸来散热,但安装很麻烦。
所以MOS管对散热的要求很高,散热条件分为最低和最高,即在运行中的散热情况的上下浮动范围。
一般在选购的时候通常采用最差的散热条件为标准,这样在使用的时候就可以留出最大的安全余量,即使在高温中也能确保系统的正常运行。
做好MOS管的热设计,需要足够的散热片以及导热绝缘硅胶垫片才能实现。
mos散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置,多由铝合金,黄铜或青铜做成板状,片状,多片状等,如电脑中CPU 中央处理器要使用相当大的散热片,电视机中电源管,行管,功放器中的功放管都要使用散热片。
通常采用散热片加导热绝缘硅胶的设计直接接触散热,如果MOS 管外壳不能接地,可以采用绝缘垫片隔离后再用导热硅脂散热。
也可以选用硅胶片覆盖MOS管,除了散热还可以起到防止电损的作用。
整个散热体系能使元器件发出的热量更有效地传导到散热片上,再经散热片散发到周围空气中去,使得器件的稳定性得到保障。
热设计之分析MOS管是电路设计中比较常见的器件,经常用在多种开关电路或者防反电路中,电流值从几个mA到几十个A。
来看看热方面的知识。
1、当MOSFET完全导通时,将产生I2RDS(on)的功率损耗2、I2RDS(on)的功率损耗将在器件内部或者外部产生温升3、MOSFET器件可能因温度过高而损坏一般MOSFET的结点温度都要保持在175°C以下,贴片MOSFET 的PCB的温度限值是120°C,由于 MOSFET 器件和焊接 PCB 处之间热耦合紧密,所以我们可以认为TPCB ≈ Tj,那么安全工作温度的上限将不再是 MOSFET的结点温度,而是 PCB 的温度(120 ℃)。
剖析MOSFET物理结构工作原理及失效
剖析MOSFET物理结构工作原理及失效MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)是一种常见的电子器件,用于控制和放大电流。
它由多个不同的区域组成,包括金属栅极、氧化物绝缘层和半导体材料。
MOSFET的物理结构包括一个P型或N型的半导体基底,上面覆盖着一个绝缘层,然后是一个金属栅极。
这个栅极可以通过施加电压来控制绝缘层下的电荷密度,从而控制电流的流动。
当栅极电压为零时,绝缘层下没有电荷,大部分的电流被阻断。
当栅极电压与基底之间施加一个正电压时,绝缘层下形成一个正电荷层,使得电流可以通过。
相反,当栅极电压与基底之间施加一个负电压时,绝缘层下形成一个负电荷层,也使得电流可以通过。
因此,通过控制栅极电压,可以控制MOSFET中的电流。
MOSFET的工作原理基于场效应,即栅极电场的作用。
当栅极电压改变时,栅极下的电场也会改变,从而改变绝缘层下的电荷密度。
这个电场的改变会影响绝缘层和半导体之间的电荷分布,进而影响电流的流动。
当栅极电压高于阈值电压时,MOSFET处于导通状态,电流可以通过。
当栅极电压低于阈值电压时,MOSFET处于截止状态,电流被阻断。
然而,MOSFET也存在一些可能的失效模式。
其中一个常见的失效是漏电流增加,即在截止状态下存在较大的漏电流。
这可能是由于绝缘层中存在缺陷或污染物导致的。
另一个常见的失效是击穿,即当栅极电压过高时,绝缘层会被击穿,导致电流突然增加,可能会损坏MOSFET。
还有一个失效是热失效,即由于过高的工作温度导致MOSFET中的电子迁移率降低,进而影响电流的流动。
此外,还有一些其他的失效模式,如电荷泵效应、硬件故障等。
总的来说,MOSFET是一种重要的电子器件,具有复杂的物理结构和工作原理。
了解其物理结构和工作原理,以及可能的失效模式,对于设计和维护电子系统都非常重要。
mos管 米勒效应
mos管米勒效应摩斯管是一种电子元件, 是由美国发明家塞缪尔·F·B·摩斯于1837年发明的。
摩斯管的主要作用是将电流转换为光信号,而这些光信号可以用来传输信息。
米勒效应是摩斯管中的一种现象,它会影响摩斯管的性能和工作效果。
米勒效应是指当摩斯管中的电子束击中荧光屏时,由于电子束的速度非常快,会导致荧光屏上的像素点在短时间内亮起并迅速消失的现象。
这种现象使得人眼无法察觉到像素点的闪烁,而只能看到一个连续的光线。
米勒效应的产生是由于摩斯管中的电子束在击中荧光屏时,会有一个持续的电子束停留时间。
这个停留时间取决于电子束的速度和荧光屏的性能。
当电子束速度很快时,停留时间很短,荧光屏上的像素点会迅速亮起并消失,从而形成一个连续的光线。
而当电子束速度较慢时,停留时间较长,荧光屏上的像素点会持续亮起,从而形成一个连续的光线。
米勒效应对摩斯管的性能和工作效果有着重要的影响。
首先,米勒效应会影响摩斯管的分辨率。
由于像素点的闪烁现象,人眼无法准确分辨出每个像素点的位置和形状,从而降低了摩斯管的分辨率。
其次,米勒效应会影响摩斯管的亮度和对比度。
由于像素点的闪烁现象,荧光屏上的亮度和对比度会降低,使得显示效果不够清晰和鲜明。
此外,米勒效应还会影响摩斯管的刷新率。
由于像素点的闪烁现象,荧光屏上的像素点需要在短时间内亮起并消失,从而要求摩斯管具有较高的刷新率才能正常显示图像。
为了减轻米勒效应对摩斯管的影响,科学家们采取了各种方法来改善摩斯管的性能和工作效果。
首先,优化摩斯管的电子束速度和荧光屏的性能,可以减少像素点的闪烁现象,提高摩斯管的分辨率和亮度。
其次,增加摩斯管的刷新率,可以减少像素点的停留时间,提高摩斯管的刷新效果。
此外,改进摩斯管的显示算法和电路设计,也可以提高摩斯管的显示效果和稳定性。
除了在摩斯管中,米勒效应在其他领域也有一定的应用。
例如,在激光显示器和光学通信系统中,米勒效应可以用来控制光信号的传输和显示效果。
dp3080场效应管参数
DP3080场效应管参数一、场效应管概述场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种使用控制电场的方式来控制电流的半导体器件。
它是由半导体材料制成的,具有很高的输入电阻、低噪声和线性度较好等特点。
在电子电路中广泛应用于信号放大、开关控制和功率放大等领域。
DP3080是一种常用的场效应管型号,具有一系列特定的参数和性能指标。
下面将详细介绍DP3080场效应管的参数。
二、DP3080场效应管参数及解读2.1 管子类型DP3080是一种N沟道增强型场效应管,其内部结构包含源极(S)、漏极(D)和栅极(G)三个部分。
在导通状态下,当栅极加上正向电压时,电子流从源极流向漏极,其导通能力受到栅极电压的调节。
2.2 工作电压该型号管子的工作电压一般在20V-100V之间,可以根据具体的应用场景进行选择。
较低的工作电压可以降低功耗和发热,但对于一些高功率应用而言,工作电压需要更高以满足功率放大的需求。
2.3 静态电流静态电流(也称为静态工作点电流)是指在没有输入信号的情况下,场效应管的电流。
DP3080的静态电流一般在几毫安到几十毫安之间。
静态电流的大小决定了管子的偏置状态,过小容易引起失真,过大则容易损坏管子。
2.4 源漏电压源漏电压(也称为击穿电压或耐压)是指在正常工作状态下,源极和漏极之间可以承受的最大电压。
DP3080的源漏电压一般在几十伏到几百伏之间,具体取决于具体型号。
2.5 最大漏极电流最大漏极电流是指管子能够承受的最大漏极电流值。
DP3080的最大漏极电流一般在几十毫安到几百毫安之间。
超过最大漏极电流会导致管子损坏,因此在使用时需要注意电流的控制。
2.6 漏极电阻漏极电阻是指在漏极电流恒定的情况下,漏极电压变化的情况。
DP3080的漏极电阻一般在几个欧姆到几十个欧姆之间。
漏极电阻越小,表示该管子可以在较低的电压下实现较大的电流放大,适用于低功率应用。
2.7 栅极电容栅极电容是指在不同频率下,栅极和其他引脚之间的等效电容。
MOS管驱动电路详解要点
MOS管驱动电路综述连载(一)邕时间:2009-07-06 8756次阅读【网友评论2条我要评论】收藏在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。
这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。
1、M OS管种类和结构MOSFE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管和增强型的P沟道MOST,所以通常提到NMO S或者PMO指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的MOS T,不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOST,比较常用的是NMO S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NMO S下面的介绍中,也多以NMO为主。
MOST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MOST原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。
顺便说一句,体二极管只在单个的MOS T中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。
2、M OSt导通特性导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。
NMO的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
PMOS勺特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。
但是,虽然PMO可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMO S3、M OSf关管损失不管是NMO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。
2022年MOSFET(MOS管)行业发展报告
2022年MOSFET(MOS管)行业发展报告汇报:部门:日期:行业概述MOSFET(MOS管)定义MOSFET,又称MOS、MOS管,全称为MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管,即以金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。
根据工作载流子的极性不同,功率MOSFET可进一步分为N沟道型(NMOS)与P沟道型(PMOS),两者极性不同但工作原理类似,在实际电路中采用导通电阻小、制造较容易的N沟道型MOSFET。
MOSFET具有三个电极,分为源极(Source)、漏极(Drain)以及栅极(Gate),通过控制栅极所加电压可控制源极与漏极之间的导通与关闭。
以N沟道MOSFET为例,当G、S极之间的电压为零时,D、S之间不导通,相当于开路,而当G、S极之间的电压为正且超过一定界限时,D、S极之间则可通过电流,因此功率MOSFET在电路中起到的作用近似于开关。
目录 / CONTENTS 0102030405MOSFET(MOS管)行业概述MOSFET(MOS管)行业环境MOSFET(MOS管)行业现状MOSFET(MOS管)行业发展趋势MOSFET(MOS管)行业格局及企业第一章MOSFET(MOS管)行业概述行业发展历程萌芽期(1959-1969年)1959年,全球首款功能性MOSFET问世,这款产品使用了硅低衬、二氧化硅栅极电介质和AI栅极电极。
此后,通过引入杂质吸附的方法以及提高对环境清洁度的控制,MOSFET栅极不稳定的问题得到了解决。
这一时期,功率器件领域内成功建立起MOSFET的漏极电流Id和漏极电压Vd以及栅极电压之间的关系模型,但由于MOSFET驱动电流低于双极结晶体管,且阈值电压不稳定,尚未成为主流双极技术的竞争者。
成长期(1970-1980年)20世纪60年代后期,MOSFET开始采用多晶硅栅极电极。
一文弄懂MOS管的导通过程和损耗分析
一文弄懂MOS管的导通过程和损耗分析MOS管在平时的电源电路和驱动电路的设计中使用非常广泛,只有深入了解其工作原理和规格书参数才能保证设计的稳定可靠。
1. MOS管导通过程分析MOS管和三极管的特性曲线分别如图1和图2所示,它们各自区间的命名有所不同,其中MOS管的饱和区也称为恒流区、放大区。
其中一个主要的不同点在于MOS管有个可变电阻区,而三极管则是饱和区,没有可变电阻区的说法。
从图中也能明显看出,MOS管在可变电阻区内,Vgs一定时,Id和Vds近似为线性关系,不同Vgs值对应不同的曲线斜率,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,不同Ib值的曲线都重合在一起,即曲线斜率相同,阻值相同。
图1图2MOS管导通过程中的各电压电流曲线如图3所示,其中Vgs曲线有著名(臭名昭著)的米勒平台,即Vgs在某段时间(t3-t2)内保持不变。
图3我们知道MOS管是压控器件,不同于三极管是流控器件,但是实际上MOS管在从关断到导通的过程也是需要电流(电荷)的,原因是因为MOS管各极之间存在寄生电容Cgd,Cgs和Cds,如图4所示。
MOS管导通条件是Vgs电压至少达到阈值电压Vgs(th),其通过栅极电荷对Cgs电容充电实现,当MOS管完全导通后就不需要提供电流了,即压控的意思。
这三个寄生电容参数值在MOS管的规格书中一般是以Ciss,Coss和Crss形式给出,其对应关系为:Cgd=Crss;Cds=Coss-Crss;Cgs=Ciss-Crss。
图4在MOS管的规格书上一般还有如图5所示的栅极充电曲线,其可以很好地解释为何Vgs电压会有米勒平台。
Vgs一开始随着栅极电荷的增加而增加,但是当Vgs增加到米勒平台电压大小Vp时,即使栅极电荷继续增加,Vgs也保持不变,因为增加的栅极电荷被用来给Cgd电容进行充电。
因此,MOS管会有对应的Qgs,Qgd和Qg电荷参数,如图6所示。
在MOS管截止时,漏极电压对Cgd充电,Cgd的电压极性是上正下负;当MOS管进入米勒平台后,大部分的栅极电荷用来对Cgd进行充电,但是极性与漏极充电相反,即下正上负,因此也可理解为对Cgd反向放电,最终使得Vgd电压由负变正,结束米勒平台进入可变电阻区。
mos管 压块 -回复
mos管压块-回复mos管是一种常用的电子元件,常见于电子设备的电力放大、开关和触发电路中。
本文将详细介绍mos管的结构、工作原理、分类和应用,并对其压块特性进行分析。
读者可以逐步了解mos管,并对其压块特性有更深入的认识。
一、mos管的结构和工作原理mos管是金属-氧化物-半导体场效应管的简称,其基本结构由栅、源、漏和衬底组成。
栅和衬底之间通过氧化物进行电绝缘,栅极是一块金属薄片,可以通过控制栅极电压来控制mos管的导通和截止。
mos管的工作原理是基于场效应,当栅极施加上一定电压时,会形成一个电场,这个电场会调节半导体表面的电子密度,从而控制漏源区的导电性。
mos管可以分为n型和p型两种,n型mos管中,漏源区是n型材料,衬底是p型材料;p型mos管则相反。
二、mos管的分类和特性mos管可以根据不同的结构和性能特点进行分类,常见的分类有增强型mos管和耗尽型mos管。
增强型mos管经过栅极施压后才能导通,而耗尽型mos管在栅极未施压时就能导通。
mos管的压块特性是指当mos管处于导通状态时,栅极与漏源之间的压降。
压块特性对mos管的工作性能和应用范围有一定影响。
压块特性主要通过RDS(ON)来衡量,RDS(ON)是mos管导通时漏源端电阻的大小,一般使用欧姆(Ω)来表示。
三、mos管的应用领域mos管具有电压高、电流大、开关速度快等特点,在电子设备中有广泛应用。
其中,mos管在电源和功率放大电路中起到关键作用。
mos管可以用作开关元件,如开关电源中的mos管可以控制交流电的通断,实现电源的稳定输出。
此外,在音频功放电路中,mos管可以将低电平的音频信号放大到较大的功率,通过耳机、扬声器等输出设备发出。
四、mos管压块特性的影响因素mos管的压块特性受多种因素的影响,了解这些因素能帮助工程师更好地选择合适的mos管。
常见影响因素包括漏源电流、工作温度和栅极电压等。
漏源电流是mos管导通时流经漏源区的电流,影响着压块特性的能力。
MOS管驱动设计及不良分析
MOS管驱动设计及不良分析MOS管驱动设计一般认为MOSFET是电压驱动的,不需要驱动电流。
然而,在MOS的G、S两级之间有结电容存在,这个电容会让驱动MOS变的不那么简单。
如果不考虑纹波和EMI等要求的话,MOS管开关速度越快越好,因为开关时间越短,开关损耗越小,而在开关电源中开关损耗占总损耗的很大一部分,因此MOS管驱动电路的好坏直接决定了电源的效率。
对于一个MOS管,如果把GS之间的电压从0拉到管子的开启电压所用的时间越短,那么MOS管开启的速度就会越快。
与此类似,如果把MOS管的GS电压从开启电压降到0V 的时间越短,那么MOS管关断的速度也就越快。
由此我们可以知道,如果想在更短的时间内把GS电压拉高或者拉低,就要给MOS管栅极更大的瞬间驱动电流。
大家常用的PWM芯片输出直接驱动MOS或者用三极管放大后再驱动MOS的方法,其实在瞬间驱动电流这块是有很大缺陷的。
比较好的方法是使用专用的MOSFET驱动芯片,这类的芯片一般有很大的瞬间输出电流,而且还兼容TTL电平输入,MOSFET驱动芯片的内部结构。
需要注意因为驱动线路走线会有寄生电感,而寄生电感和MOS管的结电容会组成一个LC振荡电路,如果直接把驱动芯片的输出端接到MOS管栅极的话,在PWM波的上升下降沿会产生很大的震荡,导致MOS管急剧发热甚至爆炸,一般的解决方法是在栅极串联10欧左右的电阻,降低LC振荡电路的Q值,使震荡迅速衰减掉。
因为MOS管栅极高输入阻抗的特性,一点点静电或者干扰都可能导致MOS管误导通,所以建议在MOS管G S之间并联一个10K的电阻以降低输入阻抗。
如果担心附近功率线路上的干扰耦合过来产生瞬间高压击穿MOS管的话,可以在GS之间再并联一个18V左右的TVS瞬态抑制二极管,TVS可以认为是一个反应速度很快的稳压管,其瞬间可以承受的功率高达几百至上千瓦,可以用来吸收瞬间的干扰脉冲。
MOS管驱动不良分析布线设计MOS管驱动线路的环路面积要尽可能小,否则可能会引入外来的电磁干扰,驱动芯片的旁路电容要尽量靠近驱动芯片的VCC和GND引脚,否则走线的电感会很大程度上影响芯片的瞬间输出电流。
详解MOS管发热的可能性原因
详解MOS管发热的可能性原因做电源设计,或者做驱动方面的电路,难免要用到场效应管,也就是人们常说的MOS管。
MOS管有很多种类,也有很多作用。
做电源或者驱动的使用,当然就是用它的开关作用。
无论N型或者P型MOS管,其工作原理本质是一样的。
MOS管是由加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流。
MOS管是压控器件它通过加在栅极上的电压控制器件的特性,不会发生像三极管做开关时的因基极电流引起的电荷存储效应,因此在开关应用中, MOS 管的开关速度应该比三极管快。
其主要原理如图:图1。
图1 MOS管的工作原理我们在开关电源中常用MOS管的漏极开路电路,如图2漏极原封不动地接负载,叫开路漏极,开路漏极电路中不管负载接多高的电压,都能够接通和关断负载电流。
是理想的模拟开关器件。
这就是MOS管做开关器件的原理。
当然MOS管做开关使用的电路形式比较多了。
图2 NMOS管的开路漏极电路在开关电源应用方面,这种应用需要MOS管定期导通和关断。
比如,DC-DC电源中常用的基本降压转换器依赖两个MOS管来执行开关功能,这些开关交替在电感里存储能量,然后把能量释放给负载。
我们常选择数百kHz乃至1 MHz以上的频率,因为频率越高,磁性元件可以更小更轻。
在正常工作期间,MOS管只相当于一个导体。
因此,我们电路或者电源设计人员最关心的是MOS的最小传导损耗。
我们经常看MOS管的PDF参数,MOS管制造商采用RDS (ON)参数来定义导通阻抗,对开关应用来说,RDS(ON)也是最重要的器件特性。
数据手册定义RDS(ON)与栅极(或驱动)电压VGS 以及流经开关的电流有关,但对于充分的栅极驱动,RDS(ON)是一个相对静态参数。
一直处于导通的MOS管很容易发热。
另外,慢慢升高的结温也会导致RDS(ON)的增加。
MOS管数据手册规定了热阻抗参数,其定义为MOS管封装的半导体结散热能力。
RθJC的最简单的定义是结到管壳的热阻抗。
1.发热情况有,电路设计的问题,就是让MOS管工作在线性的工作状态,而不是在开关状态。