为什么开关电源的开关管一般是用MOS管而不晶体三极管

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三极管与mos管的异同

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

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。

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

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。

三极管与mos管工作原理

三极管与mos管工作原理

三极管与mos管工作原理三极管与MOS管是现代电子器件中常见的两种晶体管。

它们在各自的工作原理下,实现了信号放大、开关控制等功能。

本文将分别介绍三极管与MOS管的工作原理,并对其异同点进行比较。

一、三极管的工作原理三极管是一种由三个掺杂不同材料的半导体层组成的晶体管。

它的结构包括一块P型半导体(基极)、一块N型半导体(发射极)和一块P型半导体(集电极)。

当三极管处于正常工作状态时,发射极与基极之间的结为PN结,基极与集电极之间的结为NP结。

在三极管的工作过程中,发射极接收到的控制信号将会影响到基极与发射极之间的电流。

当发射极接收到正向偏置的控制信号时,PN 结会被击穿,形成一个电流通路,使得集电极与发射极之间的电流得以流动。

这种状态被称为饱和区。

而当发射极接收到反向偏置的控制信号时,PN结不会被击穿,电流无法流动,此时三极管处于截止区。

三极管通过调节发射极与基极之间的电流来控制集电极与发射极之间的电流,从而实现信号放大的功能。

当输入信号的幅度增大时,三极管会放大信号,输出信号的幅度也随之增大。

然而,三极管也存在一些缺点,比如体积较大、功耗较高等。

二、MOS管的工作原理MOS管是一种由金属氧化物半导体(MOS)结构构成的晶体管。

它的结构包括一块P型或N型半导体(基极)、一层绝缘层和一块N型或P型半导体(源极和漏极)。

绝缘层通常由氧化硅制成。

MOS管的工作原理是通过调节栅极电压来控制漏极与源极之间的电流。

当栅极施加正向偏置时,栅极与基极之间会形成一个正向导通的电势差,使得漏极与源极之间的电流得以流动,此时MOS管处于导通状态。

而当栅极施加反向偏置时,栅极与基极之间会形成一个反向的电势差,电流无法流动,此时MOS管处于截止状态。

MOS管相较于三极管具有许多优点,比如体积小、功耗低、开关速度快等。

此外,MOS管还可以实现集成电路的制造,使得其在现代电子器件中得到广泛应用。

三、三极管与MOS管的比较三极管和MOS管在工作原理上有一些重要的区别。

3极管和mos管

3极管和mos管

3极管和mos管3极管和MOS管是电子行业里使用最普遍的器件类别,它们都是表示晶体管的一种类型,广泛应用于电子设备及元器件的数字和模拟电路中。

本文将重点介绍3极管和MOS管的概念、功能特性、应用领域以及发展状况。

首先,3极管是一种特殊的晶体管类型,是由三个接口(基、集、放)组成的半导体器件。

三极管可以分为NPN和PNP两种类型,区别在于放电极(放电口)的极性是不一样的。

三极管具有较高的电阻上升、放大和抑制电子信号的作用,可以用于电子电路中的放大、模拟和数字电路中。

MOS管也叫做场效应管,是一种特殊的晶体管,以及其相关的场效应及其器件。

MOS管主要由基极、集极、源极和控制极组成。

它可以更便捷地控制半导体内部的流体,可以有效地控制信号和电流,从而在电路中实现高速放大和控制。

MOS管最常见的应用有电路保护、开关和放大电路等。

三极管和MOS管都有其独特的功能特性和优势,它们的应用领域也不同。

三极管主要用于功率电路,如控制大功率设备的接口和实现电路的放大作用;MOS管主要用于控制小功率的设备,如电子驱动器、通信芯片、显示器等。

随着电子产品的创新和发展,3极管和MOS管在电子行业中的广泛应用也受到了一定程度的改进和发展。

在三极管方面,经过不断改良,它的稳定性、对电压的反应灵敏度、电路控制和抗冲击等性能都得到不断提高;而在MOS管方面,受到半导体发展的推动,它的发展从普通的MOS管向MOSFET、CMOS等方向发展,可以更有效地控制电路,提高放大性能。

总之,三极管和MOS管都是电子行业中非常重要的器件,它们的发展极大地推动了电子设备的创新和发展,也提供给其他行业了更多的应用机会。

未来,3极管和MOS管都将继续受到重视,并有望开发出更先进的产品,为电子行业带来更多的创新技术和发展。

三极管 mos管开关

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。

npn晶体管与三极管 mos管

npn晶体管与三极管 mos管

让我们来探讨一下npn晶体管和三极管以及mos管。

这三种器件都是电子元件中非常重要的一部分,它们在电子电路中起着至关重要的作用。

接下来,我们将从简单到复杂地逐步了解这些器件的原理、结构和应用。

1. npn晶体管npn晶体管是一种双极型晶体管,由n形材料和p形材料组成,中间夹着一层n形材料。

在工作时,当基极加正电压时,集电极和发射极之间会产生电流放大效应。

npn晶体管广泛应用于放大电路中,如放大器、振荡器和多级放大电路等。

它是电子设备中非常重要的一部分,对电子行业的发展有着重要的意义。

2. 三极管三极管是一种三端器件,由发射极、基极和集电极组成。

它是一种可以控制电流的器件,可以放大电流,也可以作为开关使用。

三极管可以用来控制电路的开关,实现逻辑门电路、计时电路等。

它在数字电子电路和模拟电子电路中都有着广泛的应用。

3. mos管MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种半导体器件,由金属栅、氧化物和半导体层组成。

它具有高输入电阻、低输出电阻、高频特性好等优点,被广泛应用于集成电路、数字电路和模拟电路中。

由于其优良的性能特点,mos管在当今的电子行业中扮演着至关重要的角色。

在深入了解了npn晶体管、三极管和mos管的原理和应用之后,我们可以看到这些器件在电子电路中都发挥着非常重要的作用。

无论是放大电路、开关电路还是集成电路,这些器件都为电子设备的正常运行提供了有力的支持。

总结回顾:通过对npn晶体管、三极管和mos管的了解,我们可以清楚地看到这些器件在电子行业中的重要性。

它们不仅为电子设备的正常运行提供支持,更为电子行业的发展做出了积极的贡献。

作为工程师或者电子爱好者,对这些器件的深入了解和掌握,将有助于我们更好地设计和应用电子电路。

个人观点和理解:在我看来,npn晶体管、三极管和mos管是电子电路中非常重要的器件,它们的出现和应用使得电子设备有了更多的可能性,同时也推动了电子行业的发展。

对这些器件的深入理解和掌握,有助于我们更好地应用它们,设计出性能更优越的电子设备。

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

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。

电子管,晶体管,三极管,场效应管,MOS以及CMOS的区别和联系

电子管,晶体管,三极管,场效应管,MOS以及CMOS的区别和联系

电子管,晶体管,三极管,场效应管,MOS以及CMOS的区别和联系
电子管:一种在气密性封闭容器中产生电流传导,利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件,常用于早期电子产品中。

晶体管(transistor):一种固体半导体器件,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。

晶体管作为一种可变开关,基于输入的电压,控制流出的电流,因此晶体管可做为电流的开关,和一般机械开关(如Relay、switch)不同处在于晶体管是利用电讯号来控制,而且开关速度可以非常之快,在实验室中的切换速度可达100GHz以上。

电子管与晶体管代表了电子元器件发展过程中的两个阶段:电子管——晶体管——集成电路。

电子管可分为电子二极管,电子三极管等,晶体管也分为半导体二极管,半导体三极管等。

三极管:半导体三极管的简称,是一种电流控制型半导体器件,由多子和少子同时参与导电,也称双极型晶体管(BJT)或晶体三极管。

场效应管(FET):Field Effect Transistor,一种电压控制型半导体器件,由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。

MOS:场效应管的一种。

CMOS:互补金属氧化物半导体,是一种类似MOS管设计结构的多MOS结构组成的电路,是一种由无数电子元件组成的储存介质。

单片机IO口驱动,为什么一般都选用三极管而不是MOS管?

单片机IO口驱动,为什么一般都选用三极管而不是MOS管?

单片机IO口驱动,为什么一般都选用三极管而不是MOS管?文章转载自公众号:硬件笔记本这里其实有两个问题:1.单片机为什么不直接驱动负载?2.单片机为什么一般选用三极管而不是MOS管?图1答:1.单片机的IO口,有一定的带负载能力。

但电流很小,驱动能力有限,一般在10-20mA以内。

所以一般不采用单片机直接驱动负载这种方式。

2.至于单片机为什么一般选用三极管而不是MOS管?需要了解三极管和MOS管的区别,如下:①三极管是电流控制型,三极管基极驱动电压只要高于Ube(一般是0.7V)就能导通。

②MOS管是电压控制型,驱动电压必须高于阈值电压Vgs(TH)才能正常导通,不同MOS管的阈值电压是不一样的,一般为3-5V左右,饱和驱动电压可在6-8V。

我们再来看实际应用:处理器一般讲究低功耗,供电电压也越来越低,一般单片机供电为3.3V,所以它的I/O最高电压也就是3.3V。

①直接驱动三极管3.3V电压肯定是大于Ube的,所以直接在基极串联一个合适的电阻,让三极管工作在饱和区就可以了。

Ib=(VO-0.7V)/R2。

图2 驱动三极管示意图②驱动MOS管通过前面也了解到,MOS管的饱和电压>3.3V,如果用3.3V来驱动的话,很可能MOS管根本就打不开,或者处于半导通状态。

在半导通状态下,管子的内阻很大,驱动小电流负载可以这么用。

但是大电流负载就不行了,内阻大,管子的功耗大,MOS管很容易就烧坏了。

所以,一般选择I/O口直接控制三极管,然后再控制MOS管。

图3 I/O口驱动三极管后再驱动MOS管当I/O为高电平时,三极管导通,MOS管栅极被拉低,负载RL 不工作。

当I/O为低电平时,三极管不导通,MOS管通过电阻R3,R4分压,为栅极提供合适的阈值电压,MOS管导通,负载RL正常工作。

为什么要这样操作呢?一定要用三极管来驱动MOS管吗?那是因为三极管带负载的能力没有MOS管强,当负载电流有要求时,必须要用MOS管来驱动。

MOS管、三极管、IGBT之间的因果关系是什么呢?

MOS管、三极管、IGBT之间的因果关系是什么呢?

MOS管、三极管、IGBT之间的因果关系是什么呢?MOS管和IGBT管的区别。

MOS管和IGBT管的区别。

在电子电路中,MOS管和IGBT管会经常出现,它们都可以作为开关元件来使用,MOS管和IGBT管在外形及特性参数也比较相似,那为什么有些电路用MOS管?而有些电路用IGBT管?1、MOS管的结构与分类场效应管主要有两种类型,分别是结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOS管)。

MOS管即MOSFET,中文全称是金属-氧化物半导体场效应晶体管,由于这种场效应管的栅极被绝缘层隔离,所以又叫绝缘栅场效应管。

MOSFET又可分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类。

有的MOSFET内部会有个二极管,这是体二极管,或者叫寄生二极管、续流二极管。

关于寄生二极管的作用,有两种解释:1)、MOSFET的寄生二极管,作用是防止VDD过压的情况下,烧坏MOS管,因为在过压对MOS管造成破坏之前,二极管先反向击穿,将大电流直接到地,从而避免MOS管被烧坏。

2)、防止MOS管的源极和漏极反接时烧坏MOS管,也可以在电路有反向感生电压时,为反向感生电压提供通路,避免反向感生电压击穿MOS管。

MOSFET具有输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特性,在电路中,可以用作放大器、电子开关等用途。

2、IGBT的结构IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由晶体三极管和MOS管组成的复合型半导体器件。

IGBT作为新型电子半导体器件,具有输入阻抗高,电压控制功耗低,控制电路简单,耐高压,承受电流大等特性,在各种电子电路中获得极广泛的应用。

IGBT的电路符号至今并未统一,画原理图时一般是借用三极管、MOS管的符号,这时可以从原理图上标注的型号来判断是IGBT还是MOS管。

同时还要注意IGBT有没有体二极管,图上没有标出并不表示一定没有,除非官方资料有特别说明,否则这个二极管都是存在的。

MOS、三极管管用作开关时的区别联系

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。

MOS管与三极管做开关用法比较

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

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。

IGBT、MOSFET与三极管的区别

IGBT、MOSFET与三极管的区别

IGBT、MOSFET与三极管的区别作者:海飞乐技术时间:2017-07-25 10:01 mos管、igbt、三极管比较,mos开关速度最快,三极管最慢,而igbt内部是靠mos 管先开通驱动三极管开通(这个原理决定了它的开关速度比mos慢,比三极管快,和几代技术无关)。

mos管的最大劣势是随着耐压升高,内阻迅速增大(不是线性增大),所以高压下内阻很大,不能做大功率应用。

随着技术发展,无论mos管还是igbt管,它们的各种参数仍在优化。

目前igbt技术主要是欧美和日本垄断,国内最近2年也几个公司研究工艺,但目前都不算成熟,所以igbt基本都是进口。

igbt的制造成本比mos高很多,主要是多了薄片背面离子注入,薄片低温退火(最好用激光退火),而这两个都需要专门针对薄片工艺的昂贵的机台(wafer一般厚度150um-300um之间)。

在低压下 igbt相对mos管在电性能和价格上都没有优势,所以基本上看不到低压igbt,并不是低压的造不出来,而是毫无性价比。

在600v以上,igbt的优势才明显,电压越高,igbt越有优势,电压越低,mos管越有优势。

导通压降,一般低压mos管使用都控制在0.5v以下(基本不会超过1v的)。

比如ir4110,内阻4毫欧姆,给它100a的导通电流,导通压降是0.4v左右。

mos开关速度快,意味着开关损耗小(开关发热小),同样电流导通压降低,意味着导通损耗小(还是发热小)。

上面说的是低压状况。

高压情况就差很多了。

开关速度无论高压低压都是mos最快。

但高压下mos的导通压降很大,或者说mos 管内阻随耐压升高迅速升高,比如600v 耐压的coolmos,导通电阻都是几百毫欧姆或几欧姆,这样它的耐流也很小(通过大电流就会烧掉),一般耐流几安或者几十安培。

而igbt在高耐压压下,导通压降几乎没明显增大(原因还是主要导通电流是通过三极管),所以高压下igbt优势明显,既有高开关速度(尽管比mos管慢,但是开关比三极管快很多),又有三极管的大电流特性。

npn晶体管与三极管 mos管

npn晶体管与三极管 mos管

npn晶体管与三极管 mos管NPN晶体管和三极管MOS管都是常见的电子器件,用于电流和功率的控制。

虽然它们的工作原理和应用有些不同,但它们都是用于放大和开关电路的重要组成部分。

1.NPN晶体管:NPN晶体管是一种双极性(双极)晶体管,由N型半导体材料(多数载流子为电子)和P型半导体材料(多数载流子为空穴)组成的三层结构。

它有三个电极,分别是基极(Base)、发射极(Emitter)和集电极(Collector)。

工作原理:当在基极-发射极间施加正向电压时,会形成一个电流流动的电路路径,称为正向活性模式。

在此模式下,少数载流子(空穴)从发射极注入基区,然后通过集电极流向输出电路。

NPN晶体管是一种电流控制器件,其中输入电流较小,相比输出电流要大得多。

因此,它常用于放大信号、开关电路和电压调节等应用中。

2.三极管MOS管:三极管MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是一种场效应管,由金属栅极(Gate)、氧化物绝缘层(Oxide)和半导体材料(Semiconductor)组成。

根据半导体材料类型(N型或P型),它可以分为NMOS和PMOS。

工作原理:在MOS管中,通过改变栅极与源极间的电压,可以控制通道中的电流流动。

栅极电压调整了电场,从而控制了通道的导电性。

当栅极电压高于阈值电压时,MOS管处于导通状态;当栅极电压低于阈值电压时,MOS管处于截止状态。

MOS管具有输入电阻高、功耗低、开关速度快等特点,因此广泛用于数字电路、模拟电路和功率电子应用中。

总结:NPN晶体管和三极管MOS管都是用于电流和功率控制的重要器件。

NPN晶体管使用电流控制模式,适用于放大信号和开关电路。

而三极管MOS管则是一种电压控制器件,适用于数字电路、模拟电路和功率应用。

其具体选择需要根据电路设计和应用需求来决定。

三极体和MOS管做开关用时的区别

三极体和MOS管做开关用时的区别

三极体和MOS管做开关用时的区别
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三极体和mos管做开关用时有何区别?
在一些开关上,我们会应用到三极体和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。

三极体和mos管做开关用时可用以下两种方法来区别。

一、工作性质:
1、”三极体”用电流控制,mos管属于电压控制。

2、成本问题:三极体便宜,mos管贵。

3、功耗问题:三极体损耗大。

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。

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二、场效电晶体和电晶体的区别
1、场效电晶体是电压控制元件,而电晶体是电流控制元件。

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2、场效电晶体分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的。

3、场效电晶体能在小电流和低电压的条件下工作,广泛应用于大规模积体电路中。

4、场效电晶体是利用多数载流子导电,称之为单极型器件,而电晶体是即有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件。

5、有些场效电晶体的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比电晶体好。

6、场效应电晶体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装置中。

尤其用场效管做整个电子装置的输入级。

MOS、三极管管用作开关时的区别联系

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。

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为什么开关电源的开关管一般是用MOS管而不晶体三极管
1,MOS管损耗比三极管小
2,MOS管为电压驱动型,驱动电路比较简单,三极管为电流驱动型
3,所需的驱动功率小。MOS是电压驱动,三极管是电流驱动。
用MOS管做电源驱动管,只需要一个驱动电压信号就能控制很大的电源电流(几安培到几十安培),控制很方便的;如果用三极管,需要有几级推动电路,把控制电流逐步加大,还得考虑三极管的放大倍数,很繁琐。不只开关电源,线性电源也一样。例如最经典的稳压电路中,电源管是3DD系列,3DD需要3DG12之类的中功率管驱动,3DG12再由3DG6之类的小功率管驱动........线路比较复杂,调试也费劲。
如一楼所说,原因是BJT是电流控制器件,MOS是电压控制器件。BJT需要较大的控制电流,很多时候需要逐级放大,而MOS的栅极电流很小,几乎可以忽略;由于这个原因,再加上mos饱和时导通沟道产生的压降比BJT饱和压降低,所以耗散功率更小,效率也就更高。
所以一般的功率开关管都会选择mos而不是BJT。但是mos的栅电容决定了它的开关速度,同样用途的管子,一般BJT能够达到更高的速度。
mos的输入阻抗接近无穷,用作开关静态的时候漏电小,功耗小,可靠。三极管靠基极电流驱动,这个电流产生额外的功耗。理想的开关电路就是通电和断电状态,通断两个稳态,尤其是断开状态是不应该产生功耗的,这点mos更理想。
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