MOS管与三极管做开关用法比较
三极管与mos管的异同
三极管与mos管的异同1. 引言大家好,今天咱们来聊聊电子元件中的两个大咖——三极管和MOS管。
这两位可不是简单的电子元件,而是现代电子设备中不可或缺的“扛把子”。
如果你在电路中看见它们,就像看到明星一样,心里肯定会一阵小激动。
不过,尽管它们都很牛,但还是有不少不同之处,今天咱们就来“深挖”一下这两位的异同,看看它们究竟有啥过人之处。
2. 三极管的特点2.1 基本原理首先,咱们先来聊聊三极管。
三极管就像是电子世界的小开关,它主要有三个端口:发射极、基极和集电极。
想象一下,基极就像是一个调节器,微微一动就能控制发射极和集电极之间的电流,简直就是电子界的“指挥家”。
这种特性使得三极管在放大和开关电路中都能大显身手。
2.2 应用场景那么三极管到底用在哪里呢?其实它的应用范围可广泛了,比如音频放大器、开关电源等等,几乎随处可见。
你在听歌的时候,音响里的三极管正在默默地为你服务,让声音更清晰动人。
想想看,它就像个舞台上的隐形英雄,虽不显眼却功不可没。
3. MOS管的特点3.1 基本原理再来说说MOS管,或者叫金属氧化物半导体场效应管,听上去是不是很高大上?其实它的原理也不复杂。
MOS管主要由源极、漏极和栅极组成,栅极就像个神奇的开关,只要给它施加电压,就能在源极和漏极之间形成通道。
这样一来,电流就能“畅通无阻”,感觉就像开了“绿灯”,非常高效。
3.2 应用场景MOS管的应用也不少,尤其在数字电路和微处理器中,简直是无处不在。
你打开手机,背后那些复杂的电路中,MOS管在高频率下稳定工作,帮助你顺畅地刷社交媒体。
可以说,MOS管就是现代科技的“幕后推手”,让我们的生活更加便利。
4. 三极管与MOS管的比较4.1 工作方式的不同好啦,咱们现在来看看三极管和MOS管的不同之处。
首先,三极管是电流控制型的元件,也就是说,它需要通过基极的电流来控制集电极和发射极之间的电流。
而MOS管呢?它是电压控制型的,只需在栅极施加电压,就能实现对电流的控制。
三极管和MOS管控制原理
1.概述三极管和MOS管都是很常用的电子元器件,两者都可以作为电子开关管使用,而且很多场合两者都是可以互换使用的。
三极管和MOS管作为开关管时,有很多相似之处,也有不同之处,那么在电路设计时,两者之间该如何选择呢?2.对比三极管有NPN型和PNP型,同理MOS管也有N沟道和P沟道的,三极管的三个引脚分别是基极B、集电极C和发射极E,而MOS管的三个引脚分别是栅极G、漏极D和源极S。
下文以NPN三极管和N沟道MOS管为例,下图为三极管和MOS管控制原理。
▲NPN三极管与N-MOS管当开关管原理(1)控制方式不同,三极管是电流型控制元器件,而MOS管是电压控制元器件,三极管导通所需的控制端的输入电压要求较低,一般0.4V~0.6V以上就可以实现三极管导通,只需改变基极限流电阻即可改变基极电流。
而MOS管为电压控制,导通所需电压一般4V~10V左右,且达到饱和时所需电压一般6V~10V左右。
在控制电压较低的场合一般使用三极管作为开关管,也可以先使用三极管作为缓冲控制MOS管,比如单片机、DSP、powerPC等处理器I/O 口电压较低,只有3.3V或2.5V,一般不会直接控制MOS管,电压较低MOS 管无法导通或内阻很大内耗大而达不到实际效果,这种情况下一般使用三极管控制。
(2)输入阻抗不同,三极管的输入阻抗小,MOS管的输入阻抗大;结电容不一样,三极管的结电容要比MOS管大,动作相应上MOS管要比三极管快一些;稳定性方面MOS管更优,三极管的少子参与导电,比较容易受到温度的影响,噪声较高,而MOS管是多子导电,噪声小,热稳定性好。
(3)MOS管内阻很小,大一点的几十mΩ,小的只有几mΩ,比如4mΩ、2mΩ等,而三极管的导通压降几乎不变,一般为0.3V~0.6V左右,所以一般在小电流场合比较喜欢使用MOS管,内阻小压降低,但是大电流场合一般使用三极管,比如几百A,或上千A甚至几千A的电流时,使用三极管其导通压降只有0.3V~0.6V左右,而使用MOS管即使内阻很小,但是电流很大,压降仍然很大,比如内阻2mΩ,电流1000A,那么压降高达2V,功耗很大,高达2000W,使用三极管功耗只有300W~600W左右,电流越大其差异越明显,所以在汽车、高铁等几千安培的大电流场合,都是采用三极管作为开关管的。
三极管和MOS管做开关用时有何区别?
三极管和MOS管做开关用时有何区别?
在一些开关上,我们会应用到三极管和MOS管这两种类别,但是这两种有啥具体的区分和功能,一些人还是不清楚,为了方便大家知晓,现在就从专业的角度上来给大家来说说这两者的区别。
三极管和MOS管做开关用时可用以下两种方法来区别。
一、工作性质:
1、"三极管"用电流控制,MOS管属于电压控制。
2、成本问题:三极管便宜,MOS管贵。
3、功耗问题:三极管损耗大。
4、驱动能力:MOS管常用来电源开关,以及大电流地方开关电路。
新晨阳电子
二、场效应管和晶体管的区别
1、场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。
2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的。
3、场效应管能在小电流和低电压的条件下工作,广泛应用于大规模集成电路中。
4、场效应管是利用多数载流子导电,称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件。
5、有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。
6、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,被广泛应用于各种电子设备中。
尤其用场效管做整个电子设备的输入级。
mos和三极管构成的开关电路
mos和三极管构成的开关电路1. 引言开关电路,这个听起来似乎有点高大上的名词,其实在我们的生活中可谓无处不在。
咱们的手机、电视,甚至冰箱,背后都有这些小玩意儿在默默工作。
而在这其中,MOS(金属氧化物半导体)和三极管可是绝对的“主角”,它们就像是电路里的开关,随时准备好开关“门”,让电流在这里进进出出。
今天,就让我们一起“delve”进这个话题,看看这对小伙伴如何合作,让我们的生活变得更加便利。
1.1 MOS和三极管的角色先来聊聊三极管吧。
三极管就像是一个超级小的电流控制员,能够用微小的电流去控制大的电流,听起来是不是有点像魔术?它有三个端口,分别是发射极、基极和集电极。
简单来说,就是你轻轻一按(基极),就能让大电流流动(集电极)。
而MOS则是另一种角色,它是场效应管,主要通过电场来控制电流,简单来说就像是用“磁铁”来吸引或排斥电流。
1.2 这对“搭档”的配合这俩小家伙有时候会一起工作,就像老黄牛和小马驹的组合。
比如在一个开关电路中,三极管可以用来放大信号,而MOS则负责开关的功能。
想象一下,如果你要把一个小声音放大,让整个房间都能听到,三极管就来帮忙,而MOS则可以控制这个声音的开关,真是一拍即合!这让整个电路的效率提升,不得不说,真是个“天作之合”。
2. 开关电路的实际应用开关电路的应用场景可多了去了,家里的电灯、风扇都离不开它。
我们可以把三极管和MOS的组合看成是电路中的“保安”,负责“开门”和“关门”。
你在家里想开灯,只需按一下开关,电流就通过这两位“保安”,顺利地流向灯泡,让它发光。
真的是“开灯如开门”,一点儿都不麻烦。
2.1 生活中的例子拿手机来说吧,里面就有很多这种开关电路。
你想给朋友发信息,手机里的电流就会通过三极管和MOS的配合,迅速把信息传送出去。
可以想象,如果没有这俩的合作,你的消息就像“石沉大海”,永远也发不出去,简直是让人心焦。
2.2 变幻莫测的电路不过,开关电路的世界并不总是风平浪静。
3极管和mos管开关频率
3极管和mos管开关频率
三极管和MOS管的开关频率是指它们能够从关断状态迅速切
换到导通状态的频率。
这个频率可以达到几十千赫兹(kHz)
到数百兆赫兹(MHz)不等。
对于三极管,其开关频率取决于其结构和工作条件。
一般而言,普通的晶体三极管的开关频率在几百千赫兹到几百兆赫兹之间。
而快速开关型晶体三极管(如射频三极管)可以达到几百兆赫兹甚至更高的开关频率。
对于MOS管,由于其特点不同,其开关频率可以更高。
一般
而言,MOS管的开关频率可以达到几十兆赫兹到几个千兆赫兹。
其中,功率MOS管的开关频率相对较低,一般在几十兆
赫兹到几百兆赫兹之间。
而高速开关型MOS管(如IGBT)
可以达到几百兆赫兹甚至更高的开关频率。
需要注意的是,由于开关频率过高可能会导致器件内部损耗过大,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的器件和工作条件。
三极管 mos管开关
三极管 mos管开关三极管和MOS管是现代电子技术中常见的开关元件,它们的特性使得它们在各种电路和设备中得到广泛应用。
以下将对三极管和MOS管的工作原理、特点和应用进行较为生动、全面和有指导意义的讲解。
首先,我们来看看三极管。
三极管是一种三端元件,它由三个控制极、输出极和输入极组成。
三极管通常被用作放大器和开关,具有放大电流的能力。
当将适当的电压施加在控制极上时,三极管可以放大输入信号并将其传送到输出极。
这种放大效应使得三极管在音频放大器、射频放大器和大功率放大器等电子设备中得到广泛应用。
三极管的工作原理基于PN结的导电性。
当PN结被正向偏置时,三极管处于导通状态,允许电流通过。
当PN结被反向偏置时,三极管处于截止状态,电流无法通过。
根据这个原理,我们可以利用三极管的开关特性来实现各种电路的控制和调节。
其次,我们来了解MOS管。
MOS管是金属氧化物半导体场效应管的简称,是一种四端元件,由栅极、漏极、源极和漏源相隔的薄膜组成。
MOS管通常被用作数字逻辑电路和模拟电路中的开关。
MOS管具有低功耗、高频率和高电流驱动能力等特点,并且在集成电路中得到广泛应用。
MOS管的工作原理基于栅极电势的变化。
当栅极电势很低时,MOS管处于截止状态,电流无法通过;当栅极电势逐渐增加时,MOS管会逐渐导通并允许电流通过。
这种栅极电势控制开关状态的特性使得MOS管在数字电路中扮演着重要的角色,如逻辑门和存储单元等。
除了工作原理的不同,三极管和MOS管在许多方面都有所差异。
首先,三极管需要较高的电压才能正常工作,而MOS管则可以在低电压下工作。
其次,MOS管具有更快的开关速度和更低的功耗,适用于高频率和功耗敏感的电子设备。
最后,MOS管的制造成本更低,体积更小,更易于集成到集成电路中。
三极管和MOS管作为开关元件在各种电路和设备中发挥着重要作用。
在数字电子技术中,它们被广泛应用于计算机、通信设备和嵌入式系统等。
在模拟电子技术中,它们被用于放大器、滤波器和功率控制电路等。
三极管、mos电平转换电路应用对比
三极管和MOS电平转换电路在电子电路设计中起着重要的作用。
它们可以将不同电平之间的信号进行转换,使得不兼容的电路能够相互协调工作。
本文将就三极管和MOS电平转换电路的特点、优劣势及应用进行对比分析,以期为电子工程师在实际应用中选择合适的电平转换电路提供参考。
二、三极管电平转换电路1. 特点:三极管电平转换电路是通过三极管的放大特性来实现信号电平的转换。
其简单、成本低廉,适用于小功率、低频率的电路。
2. 优劣势:① 优势:成本低、易于实现② 劣势:存在电压下降、功耗大、温度敏感等缺点3. 应用:常用于模拟信号的放大和处理、低频率数据传输等领域。
三、MOS电平转换电路1. 特点:MOS电平转换电路利用金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)来进行电平转换,具有高输入电阻、低输入电流的特点,适用于高速、大功率的电路。
2. 优劣势:① 优势:输入输出电平匹配好、响应速度快、功耗低② 劣势:对静电、温度敏感,电压容忍度低3. 应用:广泛用于高速数字信号处理、功率放大、模数转换、电源管四、对比分析1. 成本:三极管电平转换电路的成本较低,而MOS电平转换电路的成本较高。
2. 性能:MOS电平转换电路具有更好的性能,响应速度快、功耗低、输入输出电平匹配好,而三极管电平转换电路存在电压下降、功耗大等问题。
3. 适用场景:三极管电平转换电路适用于小功率、低频率的电路,MOS电平转换电路适用于高速、大功率的电路。
4. 稳定性:MOS电平转换电路对静电、温度较为敏感,电压容忍度较低,而三极管电平转换电路在一定程度上稳定性较好。
五、结论三极管电平转换电路和MOS电平转换电路各有其优劣势,应根据实际应用的需求来选择合适的电平转换电路。
对于小功率、低频率的电路,可以选择成本低廉的三极管电平转换电路;对于高速、大功率的电路,则应选择性能更优越的MOS电平转换电路。
在实际应用中,还需综合考虑成本、性能、稳定性等因素,进行合理的选择。
开关电源的开关管为什么选MOSFET,而非三极管
开关电源的开关管为什么选MOSFET,而非三极管场效应晶体管(FET,Field Effect Transistor),很大程度上会与双极性结型晶体管(BJT,Bipolor Junction Transistor)简称三极管,很多应用场景相似。
有些控制开关的应用场景下,两个似乎可以相互替代。
但是两者的不同导致了,应用场景的不同,和使用时的特性不同(频率、功耗等)。
1、两者的基本物理模型不相同三极管的理想模型是流控电流源,场效应管的理想物理模型是压控电流源。
2、输入阻抗不同三极管是电流控制器件,通过控制基极电流到达控制输出电流的目的。
因此,基极总有一定的电流,故三极管的输入电阻较低;场效应管是电压控制器件,其输出电流决定于栅源极之间的电压,栅极基本上不取电流,因此,它的输入电阻很高,可高达1MΩ~100000MΩ。
高输入电阻是场效应管的突出优点。
3、完全导通(饱和状态)的等效电阻值不同三极管导通时等效电阻值大,场效应管导通电阻小,只有几十毫欧姆,几毫欧,在现在的用电器件上,一般都用场效应管做开关来用,他的效率是比较高的。
在实际工作中,常用Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。
根据Ib*β=V/R算出的Ib值,只是使晶体管进入了初始饱和状态,实际上应该取该值的数倍以上,才能达到真正的饱和;倍数越大,饱和程度就越深。
BJT的CE之间可以实现的最小电压差,是一个定值,所以随着电流的增大,功耗就是Ice*Vce。
对于9013、9012而言,饱和时Vce小于0.6V,Vbe小于1.2V。
下面是9013的特性表:BCP56比较常用于开关控制功能的三极管的一个特性参数表,其Vce(sat)也是最大值0.5V饱和区的现象就是:两个PN结均正偏。
那么Vce(sat)的最大值,也就是两个二极管正向导通电压的压差,这个压差可能很小,而半导体厂家保证这颗BJT的最大值是0.6V。
这个值有可能非常接近于0,但是一般来说和IC和温度相关。
电子技术基础:用作电子开关的三极管和MOS管
电子技术基础:用作电子开关的三极管和MOS管三极管用作开关管因为NPN型的三极管在共发射极电路中使用时,其C极要求接的是电源的正端,E极要求接的是电源的负端,B极要求在正向偏压时管子才工作,所以在PC电源中,开关电路都是以NPN型三极管的共发射极电路出现的,因之开关管都选用NPN型的三极管,正好能满足电路的供电要求和工作特性:我们先看下面这个简单的电路例子,右面的电路部分等效于左面的电路部分:当图中的NPN型三极管Q,由于B极接到指令而工作在饱和导通状态时,C极与E极完全导通,近似直通线路,三极管Q的C极与E 极就相当于一个机械开关K合上了,+300V的电压经过变压器T的初级绕组N1,三极管Q的C极和E极后回到300V的负端即地端,构成一个回路,就相当于直接给变压器的初级绕组N1两端加了一个300V的电压,那么变压器的初级绕组N1中就有电流流过,变压器就能工作;而当三极管Q截止时,就相当于这个机械开关K断开,很简单,变压器的初级绕组N1中就没有电流流过了,变压器也就不能工作。
当该三极管Q交替工作在饱和导通或者截止状态时,而其导通或者截止的工作频率是很高的,那么通过变压器的初级绕组N1中的300V直流电压就变成了脉动的交变电压,前面说过,变压器的绕组必须在有变化的磁通中,才会有感应电压的产生,那么在本电路中,变压器的次级绕组就会有感应的交流电压产生,而单独给变压器的初级绕组加个300V直流电压,变压器是不能产生感应电压的,这也是开关电路能把直流逆变为交流的原因所在。
在这里,当开关管Q交替工作在饱和导通或者截止状态时,就相当于机械开关K处在“开”通(合上)或者“关”断(断开)状态,把这个工作在“开”,“关”状态的三极管Q就叫做开关管。
开关管本身就是三极管,工作方式只有两种,完全导通状态或者完全截止状态,实际上从截止状态到导通状态要快速的跃过放大区的,讨论开关电路可以忽略不计。
从上面可以看出,用三极管做开关管有以下几个优点:(1):开通或者关断的工作频率很高,普通的机械开关是做不到的。
三极管 mos管 驱动led
三极管 mos管驱动led
三极管和MOS管都是常用的半导体器件,它们在电子电路中具有广泛的应用。
三极管是一种双极型器件,主要用于放大和开关电路;而MOS管是一种电压控制型器件,广泛应用于电源管理、电机控制等领域。
在驱动LED电路方面,这两种器件各有优势。
三极管驱动LED电路:
三极管驱动LED电路时,通常采用开关方式。
三极管的电流控制特性使得它能够在低电流下工作,且具有较小的导通电阻。
驱动LED时,三极管的基极电流控制端接入控制信号,集电极输出端连接LED。
当基极电流增大时,集电极电流也随之增大,从而点亮LED。
然而,三极管的开关速度相对较慢,驱动高频率电路时,性能受限。
MOS管驱动LED电路:
MOS管驱动LED电路具有以下优势:
1. 开关速度快:MOS管的电压控制特性使其能够在高速开关电路中表现优异,驱动LED时,栅极电压控制MOS 管的导通与关断。
2. 节能:MOS管的导通电阻小,发热量低,且能在低
电压、低电流条件下工作。
这使得MOS管在驱动LED时,具有较高的能效。
3. 栅极输入阻抗高:MOS管的栅极输入阻抗高,对电压敏感,只需较小的驱动电流即可启动。
这使得MOS管在驱动LED电路时,能够减少驱动电路的复杂性和功耗。
综上所述,在驱动LED电路方面,MOS管相较于三极管具有更高的速度、更低的发热和更大的节能优势。
因此,在一些对性能要求较高的应用场景,如LED照明、显示器背光等,通常采用MOS管进行驱动。
而在一些低频、低功耗的应用场合,三极管仍具有较好的应用价值。
MOS、三极管管用作开关时的区别联系
MOS管开关MOSFET 和BJT 的工作区域的命名有所不同。
BJT 中的截止,放大和饱和区相对于MOSFET 为截止,饱和,变阻区。
MOSFET有个参数Vt——开启电压。
当Vgs < Vt 时,MOSFET处于截止状态,即截止区。
当Vgs > Vt 且Vds > Vgs - Vt 时,为饱和区。
当Vgs > Vt 且Vds < Vgs - Vt 时,MOSFET处在变阻区。
如果忽略沟道的长度调制效应,MOSFET的饱和区就是相当于受控恒流源。
通常用其作为放大区域使用(类比BJT的放大去)。
MOSFET的变阻区相当于一个受Vgs控制的变阻器,当Vgs增大时沟道电阻变小。
通常功率MOSFET 的Rds 可以降到非常之小,以便流过较大的电流。
利用MOSFET 截止区和变阻区的特性,就可以将MOSFET 应用于逻辑或功率开关。
现在常用的MOS管大多是N沟道增强型的了,一般一块钱左右的管子,源极电流可以达到近十安培而导通电阻仅在几毫欧。
另外现在的MOS管已经不像早期那样脆弱,因为SD上并联有可以承受几安培电流的反向保护二极管。
MOS管有几个重要的参数,Vgs,Vds,Id/Is以及Ron,其中对于Vgs也就是栅极控制电压有一些特殊的要求与用法,它就像三极管的Ibe,之所以称为Vgs就是因为这个电压必须相对于S级而言,也就是G极必须比S极高出一定的电压才能驱动MOS管,否则管子不能导通。
比如Vgs耐压在12V左右的管子,当Vgs高于1.5V以上时就基本可以认为导通,一般4-5V就可以达到其最小Ron了。
但是,由于这个电压是基于S极的,所以对于电源一类的开关管应用场合(靠低压控制高压输入),必须想办法让Vgs高于Vs足够高(或者也可以让管子并联于电源,靠储能器件工作于高速开关状态),而为了简化电路一般都是在栅极上添加自举电路。
自举电路一般由一个电容和反向二极管组成,相当于给栅极增加了一个串联的电池。
半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性
理想开关的开关特性假定图2.1.1所示S是一个理想开关,则其特性应如下:一、静态特性(一)断开时,无论Uak在多大范围内变化,其等效电阻Roff=无穷,通过其中的电流Ioff=0。
(二)闭合时,无论流过其中的电流在多大范围内变化,其等效电阻Ron=0,电压Uak=0。
二、动态特性(一)开通时间Ton=0,即开关S由断开状态转换到闭合状态不需要时间,可以瞬间完成。
(二)关断时间Toff=0,即开关由闭合状态转换到断开状态哦也不需要时间,亦可以瞬间完成。
客观世界中,当然没有这种理想开关存在。
日常生活中使用的乒乓开关、继电器、接触器等,在一定电压和电流范围内,其静态特性十分接近理想开关,但动态特性很差,根本不可能满足数字电路一秒钟开关几百万次乃至数千万次的需要。
虽然,半导体二极管、三极管和MOS管作为开关使用时,其静态特性不如机械开关,但其动态特性却是机械开关无法比拟的。
2.1.2 半导体二极管的开关特性半导体二极管最显著的特点是具有单向导电特性。
一、静态特性(一)半导体二极管的结构示意图、符号和伏安特性1.结构示意图和符号如图2.1.2所示,是半导体二极管的结构示意图和符号。
半导体二极管是一种两层、一结、两端器件,两层就是P型层和N型层、一结就内部只有一个PN结,两端就是两个引出端,一个引出端叫做阳极A,一个引出端称为阴极K。
2.伏安特性反映加在二极管两端的电压Ud和流过其中的电流Id两者之间关系的曲线,叫做伏安特性曲线,简称为伏安特性。
图2.1.3给出的是硅半导体二极管的伏安特性。
从图2.1.3所示伏安特性可清楚地看出,当外加正向电压小于0.5V时,二极管工作在死区,仍处在截止状态。
只有在Ud大于0.5V以后,二极管才导通,而且当Ud达到0.7V后,即使Id在很大范围内变化,Ud基本不变。
当外加反向电压时,二极管工作在反向截止区,但当Ud达到U(BR)——反向击穿电压时,二极管便进入反向击穿区,反向电流Ir会急剧增加,若不限制Ir的数值,二极管就会因过热而损坏。
MOS管与三极管做开关用法比较
1 MOS 管(MOSFET )的是指MOSFET 饱和导通的时候,VDS=I*RDS(on)的电压。
VDS 表示场效应管的漏极和源极的电压,G 表示栅极,I 表示流过DS 的电流,RDS(on)表示导通电阻,一般为几百毫欧。
MOSFET 的管压降,一般指的是静态压降。
只要知道导通和通过的电流的话用上面的公式就可以计算出来是多少了。
三极管管压降三极管的管Uce 就是指与的电压。
一般情况下,CE 极电压在0.3或者0.3V 以下时,三极管进入饱和区的工作状态,集电极电流不随着基集电流增加而增加了,也叫饱和电压。
正常三极管管压降为0.1-0.7V 。
由于管压降Uce 与集电极电流ic 具有非线性的函数关系,Uce 的大小随着Ice 的增大,在一定的范围内增大。
通过Ic 与Uce (饱和压降)的曲线图,就可以清晰的知道Uce 的大小了。
对比应用通过初步计算,在流过相同的电流(小于100MA )的情况下,场效应管的管压降要比三极管的管压降略低。
一般小于0.1V 。
随着电流增大,三极管管压降最大达到0.7V 左右。
下图为三极管的管压降示例图,一般在DATASHEET 中都有给出。
对于场效应管(MOSFET ),VDS 取决于电流和导通电阻RDS(on)。
导通电阻一般变化不大,但是与VGS 有关,VGS 大导通程度也大,导通电阻就小。
如果RDS(on)=250M Ω,流过电流为100MA ,管压降VDS=0.025V 。
图一为0.05V ,图二为0.03V 。
因此,可以看出,在实际开关应用中,如果要使被控的电压的压降尽量小,MOSFET 比三极管有略微的优势。
三极管代替mos管结应用场景
三极管代替mos管结应用场景以三极管代替MOS管结应用场景引言:三极管和MOS管是电子器件中常见的两种结构,它们在不同的应用场景中具有一定的优势和特点。
本文将重点探讨以三极管代替MOS管结的应用场景,分析三极管在这些场景中的优势和适用性。
一、三极管和MOS管的基本结构和特点1. 三极管:三极管是一种三端口的电子器件,由基极、发射极和集电极组成。
三极管的工作原理是基于电流放大效应,通过控制基极电流来控制集电极电流的大小。
2. MOS管:MOS管是一种金属-氧化物-半导体场效应管,由栅极、漏极和源极组成。
MOS管的工作原理是基于电场效应,在栅极电压变化时控制漏极-源极间的电流。
二、三极管代替MOS管结的应用场景1. 低频放大电路:三极管在低频放大电路中被广泛应用。
由于三极管的电流放大特性,它能够实现较高的电压放大倍数和较大的输出功率。
而MOS管在低频放大电路中的应用相对较少,因其较低的电压放大倍数和功率输出能力。
2. 高温环境:三极管在高温环境中具有较好的稳定性和可靠性,能够承受较高的温度。
而MOS管的工作稳定性受到温度影响较大,容易出现漏电流增大等问题。
3. 高压应用:三极管能够承受较高的电压,适用于高压应用场景。
而MOS管的耐压能力相对较低,不适合高压电路。
4. 开关电路:三极管作为开关元件被广泛应用于开关电路中。
由于三极管具有较高的开关速度和较大的电流承载能力,能够实现快速开关和较高的开关频率。
而MOS管在开关电路中的应用相对较少,因为MOS管的开关速度较慢,且容易受到电压变化的影响。
5. 音频放大电路:三极管在音频放大电路中被广泛应用。
由于三极管的电流放大特性和较高的输出功率,能够实现音频信号的放大和驱动。
而MOS管在音频放大电路中的应用相对较少,因为其功率输出能力较弱。
三、三极管代替MOS管结的优势和适用性1. 电流放大特性:三极管具有较高的电流放大倍数,能够实现较大的电流放大和较高的输出功率。
mos管 适用三极管关断泄放
mos管适用三极管关断泄放如何使用MOS管适用三极管关断泄放?概述:MOS管是一种常见的场效应管,具有高速开关和低功耗的特点,因此在电子设备中得到广泛应用。
而三极管则是一种基本的晶体管,用于放大和开关电路。
本文将围绕使用MOS管适用三极管关断泄放的应用进行介绍和解释。
第一步:了解MOS管和三极管的基本原理和特点在实际应用中,我们首先需要了解MOS管和三极管的工作原理和特点。
1. MOS管的工作原理:MOS管是一种四层型晶体管,由金属-氧化物-半导体构成。
通过控制栅极电压,实现导通和关断。
MOS管特点:高输入阻抗、低功耗、速度快。
2. 三极管的工作原理:三极管是一种由三个掺杂类型不同的半导体材料构成的晶体管。
通过控制基极电流,实现导通和关断。
三极管特点:放大能力强、电压放大系数高。
第二步:了解使用MOS管适用三极管关断泄放的基本原理MOS管适用三极管关断泄放是一种常见的电流保护和开关系统,通过使用MOS管的高速开关能力和三极管的放大能力,可以实现对电流的精确控制。
1. 开关电源保护:在一些高压高电流的开关电源中,通常使用三极管作为开关来控制电流。
此时可以通过使用MOS管来控制三极管的关断,以实现对电流的保护。
当输出电流超过设定阈值时,MOS管被驱动关闭,进而控制三极管的关断,以避免电流过大造成设备损坏。
2. 电机驱动控制:在电机驱动系统中,往往需要对电机进行精确的控制。
通过对MOS 管和三极管进行合理组合,可以实现对电机的驱动和控制。
例如,使用MOS管来控制三极管的关断,以实现对电机的刹车或减速等功能。
3. 整流电路保护:在一些整流电路中,当输入电流过大时,可能会对电路和设备造成破坏。
通过使用MOS管适用三极管关断泄放,可以实现对输入电流的精确控制,以保护电路和设备。
第三步:具体操作步骤在使用MOS管适用三极管关断泄放时,通常需要按照以下步骤进行操作:1. 确定系统需求:首先需要明确系统需求,确定需要控制的电流范围和精度。
3.3v控制5v的开关电路,三极管和mos管
3.3v控制5v的开关电路,三极管和mos管
要实现3.3V控制5V的开关电路,可以使用三极管或MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)来实现。
对于使用三极管控制的电路,可以将3.3V的信号接到基极,而将5V的电源接到集电极,负载则连接到三极管的集电极和地。
要确保三极管的饱和区能够被充分激活,以确保负载可以安全接通。
例如可以选择如2N2222或者2N3904这样的NPN型晶体管。
另一种方法是使用MOSFET,根据需要选择N沟道或P沟道MOSFET,将3.3V控制信号接到MOSFET的栅极,负载接到MOSFET的漏极和电源间,这样可以利用MOSFET的开关特性来控制电流流通。
需要注意地,MOSFET的门极需要足够的电压以确保完全导通,一些适合这种场合的MOSFET型号有IRL540、IRF630等。
在实际设计中,还需要考虑到电流、功耗、响应速度和保护等方面的因素。
因此,在设计复杂的开关电路时,可能需要进行详细的技术分析和测试。
另外,强烈建议在进行电路设计时遵循适当的安全标准和最佳实践。
三极管和MOS管做开关管时,一般怎么选择?
三极管和MOS管做开关管时,一般怎么选择?电子元器件都有电气参数,在选型时要给电子元器件留够余量才能保证电子元器件稳定、长久的工作。
借助这个题目简单介绍一下三极管和MOS管的选型方法。
三极管是流控型器件,MOS管是压控型器件,两者存在相似之处,在选型时需要考虑耐压、电流等参数。
1.根据最大耐压选型三极管的集电极C和发射极E之间所能承受的最大电压参数为V(BR)CEO,工作时CE之间的电压不能超过规定的数值,否则三极管会永久性损坏,以9013为例VCEO为25V,即CE之间最大不能超过25V。
MOS管在使用时漏极D和源极S之间也存在最大电压,MOS管在工作时DS两端的电压不能超过规定值。
一般而言MOS管的耐压值比三极管的耐压值高很多。
从工作稳定性考虑,一般要留有30%-50%,甚至更多的余量。
2.最大过电流能力三极管有ICM参数,即集电极的过电流能力,MOS管的过电流能力用ID来表示。
电流工作时流过三极管/MOS管的电流不能超过规定值,否则器件被烧坏。
从工作稳定性考虑,一般要留有30%-50%,甚至更多的余量。
3.工作温度任何芯片都有工作温度这个参数,按照工作温度一般可以分为三类:•商业级芯片:一般范围为0至+70℃;•工业级芯片:一般范围为-40至+85℃;•军工级芯片:一般范围为-55℃至+150℃;要根据产品的使用场合选择合适的芯片。
4.根据开关频率选择三极管和MOS管都有开关频率/响应时间的参数,如果是用在高频电路中必须考虑开关管的响应时间是否满足使用条件。
5.其他选型条件如MOS管的导通电阻Ron参数,MOS管的VTH开启电压等。
半导体三极管和MOS管的开关特性
2. 1. 1 理想开关的开关特性
一、 静态特性
1. 断开
2. 闭合
2. 1 半导体二极管 、三极管 和 MOS 管的开关特性
S
A
K
二、动态特性
1. 开通时间:
2. 关断时间:
闭合)
(断开
断开)
(闭合
普通开关:静态特性好,动态特性差
半导体开关:静态特性较差,动态特性好
几百万/秒
几千万/秒
+ uo
iB
iC
T
uI
3V
-2V
2 k
2.3 k
≤
因为
所以
二、动态特性
3
-2
t
0
0.9ICS
0.1ICS
t
0
3
0.3
t
0
2. 1. 4 MOS 管的开关特性
(电压控制型)
MOS(Mental – Oxide – Semiconductor) 金属 – 氧化物 – 半导体场效应管
t
t
0
0
(反向恢复时间)
≤
ton — 开通时间
toff — 关断时间
一、静态特性
NPN
2. 1. 3 半导体三极管的开关特性
发射结
集电结
发射极
emitter
基极
base
集电极
collector
b
iB
iC
e
c
(电流控制型)
1. 结构、符号和输入、输出特性
(2) 符号
N
N
P
(Transistor)
(1) 结构
(3) 输入特性
(4) 输出特性
mos管电源开关电路的缺点
mos管电源开关电路的缺点【原创实用版】目录一、MOS 管电源开关电路的概述二、MOS 管电源开关电路的缺点1.管压降较大2.控制电源误差三、MOS 管与三极管开关电路的比较四、MOS 管开关电路的优化建议正文一、MOS 管电源开关电路的概述MOS 管(金属氧化物半导体场效应管)因其导通内阻低、开关速度快等特点,在开关电源电路中得到了广泛应用。
电源开关电路的主要目的是控制电源,实现省电和控制静态电流。
在使用 MOS 管设计电源开关电路时,其驱动电路的设计非常关键。
二、MOS 管电源开关电路的缺点1.管压降较大:采用 PNP 管子作为开关管的饱和压降在 0~0.3V,这对于低电压电路来说是不可接受的。
当控制电源为 3.3V 时,最大误差会变成 3V,可能导致某些 1.5V 的电源降低至 1.2V,从而影响为其供电的芯片性能。
2.控制电源误差:由于 MOS 管的导通与截止状态的转换存在过渡过程,其动态特性主要取决于与电路有关的杂散电容充、放电所需的时间。
这可能导致控制电源的误差,影响电路的稳定性。
三、MOS 管与三极管开关电路的比较相较于 MOS 管,三极管具有更大的电流放大能力,可以承受更高的电压和电流。
然而,三极管的开关速度较慢,且存在较大的静态电流。
因此,在实际应用中,需要根据电路的具体需求和性能指标来选择合适的开关元件。
四、MOS 管开关电路的优化建议为了克服 MOS 管电源开关电路的缺点,可以采取以下措施:1.选择合适的 MOS 管型号,以降低管压降和提高开关速度。
2.优化驱动电路设计,减小控制电源误差,提高电路的稳定性。
3.在电路中增加滤波电容,以减小杂散电容对电路性能的影响。
4.在低电压电路中,可以考虑使用三极管作为开关元件,以提高电路的稳定性和可靠性。
电源适配器开关选用MOS10N60,MOS管比三极管常用原因所在
电源适配器开关选⽤MOS10N60,MOS管⽐三极管常⽤原因所在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点击此处添加图⽚说明⽂字开关三极管(Switch transistor)的外形与普通三极管外形相同,它⼯作于截⽌区和饱和区,相当于电路的切断和导通。
由于它具有完成断路和接通的作⽤,被⼴泛应⽤于各种开关电路中,如常⽤的开关电源电路、驱动电路、⾼频振荡电路、模数转换电路、脉冲电路及输出电路等在开关电源的开关管中常⽤的是MOS管,那是因为1、MOS管⽐三极管来说损耗更低,2、MOS管为电压驱动型,有电压就能够导通3、MOS管的温度控制特性(导热、发热)⽐三极管好4、MOS管驱需要的动率⼩⼀个驱动信号可以控制⼤电源电流,⽅便。
三极管需要需要⼏级推动电路,将控制电流逐步加⼤,也就是多级放⼤,常见的⽅式是达林顿电路,这样在设计电路时就很繁琐了,调试也费劲。
5、MOS管是电压控制器件,栅极电流极⼩,MOS管饱和导通时产⽣的压降低,耗散功率⼩,效率也更⾼6、MOS管开关静态时漏电⼩,功耗⼩点击此处添加图⽚说明⽂字⽽飞虹设计的适配器⽅案中开关Q采⽤的是⾼压MOS,如2N60、4N60、7N60、8N60、10N60等。
其中10N60为N沟道增强型⾼压功率MOS场效应管。
ID(A)= 10A,BVdss(V)= 600V, RDS(on) = 0.85Ω(max) @VGS = 10 V,低电荷、低反向传输电容开关速度快。
⼴泛适⽤于AC-DC开关电源,DC-DC电源转换器,⾼压H桥PMW马达驱动。
以上内容为开关电源开关管MOS特性针对三极管来对⽐的,在众多开关电源开关管应⽤中,由于MOS特点⽐较好,因此普遍被应⽤。
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Kevin pen
1/1 MOS 管(MOSFET )的压降
是指MOSFET 饱和导通的时候,VDS=I*RDS(on)的电压。
VDS 表示场效应管的漏极和源极的电压,G 表示栅极,I 表示流过DS 的电流,RDS(on)表示导通电阻,一般为几百毫欧。
MOSFET 的管压降,一般指的是静态压降。
只要知道导通阻抗和通过的电流的话用上面的公式就可以计算出来压降是多少了。
三极管管压降
三极管的管压降Uce 就是指集电极与发射极的电压。
一般情况下,CE 极电压在0.3或者0.3V 以下时,三极管进入饱和区的工作状态,集电极电流不随着基集电流增加而增加了,也叫饱和电压。
正常三极管管压降为0.1-0.7V 。
由于管压降Uce 与集电极电流ic 具有非线性的函数关系,Uce 的大小随着Ice 的增大,在一定的范围内增大。
通过Ic 与Uce (饱和压降)的曲线图,就可以清晰的知道Uce 的大小了。
对比应用
通过初步计算,在流过相同的电流(小于100MA )的情况下,场效应管的管压降要比三极管的管压降略低。
一般小于0.1V 。
随着电流增大,三极管管压降最大达到0.7V 左右。
下图为三极管的管压降示例图,一般在DATASHEET 中都有给出。
对于场效应管(MOSFET ),VDS 取决于电流和导通电阻RDS(on)。
导通电阻一般变化不大,但是与VGS 有关,VGS 大导通程度也大,导通电阻就小。
如果RDS(on)=250M Ω,流过电流为100MA ,管压降VDS=0.025V 。
图一为0.05V ,图二为0.03V 。
因此,可以看出,在实际开关应用中,如果要使被控的电压的压降尽量小,MOSFET 比三极管有略微的优势。