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MOS管的分类

场效(xiao)应管(guan)按沟(gou)道(dao)分(fen)可(ke)分(fen)为(wei)Ｎ沟(gou)道(dao)和Ｐ沟(gou)道(dao)MOS管(guan)（在(zai)符号图中可(ke)看(kan)到(dao)中间的箭(jian)头(tou)方(fang)向不一样）。

按资(zi)料可分为(wei)结型(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)和绝缘(yuan)栅型(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)，绝缘(yuan)栅型(xing)(xing)(xing)(xing)又(you)分为(wei)耗尽型(xing)(xing)(xing)(xing)和增(zeng)强型(xing)(xing)(xing)(xing)，一般主(zhu)板上大(da)多是绝缘(yuan)栅型(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)简称(cheng)MOS管(guan)，而(er)且(qie)大(da)多选用(yong)(yong)增(zeng)强型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)Ｎ沟(gou)道，其次(ci)是增(zeng)强型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)Ｐ沟(gou)道，结型(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)和耗尽型(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)简直(zhi)不(bu)用(yong)(yong)。场(chang)效(xiao)应晶体(ti)管(guan)简称(cheng)场(chang)效(xiao)应管(guan).由大(da)都载流(liu)(liu)子参加导(dao)电(dian)(dian),也(ye)称(cheng)为(wei)单(dan)(dan)极(ji)型(xing)(xing)(xing)(xing)晶体(ti)管(guan).它归于电(dian)(dian)压操控(kong)型(xing)(xing)(xing)(xing)半导(dao)体(ti)器材.  场(chang)效(xiao)应管(guan)是使用(yong)(yong)大(da)都载流(liu)(liu)子导(dao)电(dian)(dian),所以(yi)称(cheng)之为(wei)单(dan)(dan)极(ji)型(xing)(xing)(xing)(xing)器材,而(er)晶体(ti)管(guan)是即有(you)大(da)都载流(liu)(liu)子,也(ye)使用(yong)(yong)少量(liang)载流(liu)(liu)子导(dao)电(dian)(dian),被(bei)称(cheng)之为(wei)双极(ji)型(xing)(xing)(xing)(xing)器材.    有(you)些场(chang)效(xiao)应管(guan)的(de)(de)源极(ji)和漏极(ji)能(neng)够(gou)交换使用(yong)(yong),栅压也(ye)可正可负,灵活性比晶体(ti)管(guan)好。

MOS管开关电路

电路说明：其中，PWM信(xin)号为(wei)50HZ方波信(xin)号，占空比0.5.HV电压值(zhi)为406.5V，负载接40W灯泡(pao)。

N沟道MOS管开关电路发现问题

现在(zai)测(ce)试负(fu)载两端的波形，理想情(qing)况下(xia)是高电平400V左右，考虑到(dao)MOS管内(nei)阻 1.5欧姆左右（这款的VDS电压(ya)较大(da)，mos管内(nei)阻也(ye)较大(da)，一般mos管是毫欧级别(bie)），低电平为0。但是实际(ji)测(ce)出来有偏差，如下(xia)：

最高值只有256V，而且一直在跳动。

查了电路应(ying)该没问题，后来继续翻看P5NK60Z 芯(xin)片的技术(shu)参数(shu)PDF文档，看到如下图：

横(heng)坐标是(shi)VGS电压(ya)(ya)  纵坐标是(shi)ID电流大小 。此(ci)图(tu)反映的(de)(de)是(shi)在施加25V 漏(lou)源(yuan)极电压(ya)(ya)时(shi)候的(de)(de)技术(shu)参数图(tu)。显然可(ke)以看出，此(ci)时(shi)如(ru)果VGS为5V时(shi)， ID并没有(you)达到最大状态(tai) 也就(jiu)是(shi)不能实现mos管(guan)的(de)(de)饱和(he)导(dao)通状态(tai)，如(ru)果没有(you)饱和(he)导(dao)通，则MOS管(guan)的(de)(de)内阻会相对较大（可(ke)以理解为D、S两点之间(jian)的(de)(de)阻值(zhi)），由于(yu)分压(ya)(ya)的(de)(de)作用 D、S间(jian)的(de)(de)电压(ya)(ya)。 如(ru)图(tu)箭头(tou)所示(shi)，这两点之间(jian)的(de)(de)电压(ya)(ya)会增大，这就(jiu)会直接导(dao)致负载两端电压(ya)(ya)被(bei)拉低。

所以(yi)总结起原因，就是，光耦控制(zhi)电(dian)(dian)压(ya)，直接输(shu)送(song)到门极的电(dian)(dian)压(ya) 5V驱动电(dian)(dian)压(ya)实在是给(ji)得太低了，MOS没(mei)有饱(bao)和导(dao)(dao)通，根据P5NK60Z芯片资料，这里(li)应(ying)该将5V改(gai)为(wei)10才能保证mos管饱(bao)和导(dao)(dao)通，满足(zu)负载电(dian)(dian)压(ya)要求。

N沟道MOS管开关电路损失

不(bu)管(guan)是(shi)N沟(gou)道MOS管(guan)还是(shi)P沟(gou)道MOS管(guan)，导通(tong)(tong)后都有(you)(you)导通(tong)(tong)电(dian)阻存(cun)在，这样电(dian)流就会在这个(ge)电(dian)阻上消耗能量，这部分消耗的(de)(de)(de)能量叫(jiao)(jiao)做(zuo)导通(tong)(tong)损(sun)(sun)耗。选择导通(tong)(tong)电(dian)阻小(xiao)的(de)(de)(de)MOS管(guan)会减小(xiao)导通(tong)(tong)损(sun)(sun)耗。现在的(de)(de)(de)小(xiao)功率(lv)MOS管(guan)导通(tong)(tong)电(dian)阻一(yi)般在几(ji)十毫欧左右，几(ji)毫欧的(de)(de)(de)也(ye)有(you)(you)。MOS在导通(tong)(tong)和截止的(de)(de)(de)时候，一(yi)定(ding)不(bu)是(shi)在瞬间(jian)完成的(de)(de)(de)。MOS两(liang)端(duan)的(de)(de)(de)电(dian)压(ya)(ya)有(you)(you)一(yi)个(ge)下(xia)降的(de)(de)(de)过程，流过的(de)(de)(de)电(dian)流有(you)(you)一(yi)个(ge)上升的(de)(de)(de)过程，在这段时间(jian)内，MOS管(guan)的(de)(de)(de)损(sun)(sun)失(shi)是(shi)电(dian)压(ya)(ya)和电(dian)流的(de)(de)(de)乘(cheng)积(ji)，叫(jiao)(jiao)做(zuo)开(kai)关(guan)损(sun)(sun)失(shi)。通(tong)(tong)常开(kai)关(guan)损(sun)(sun)失(shi)比导通(tong)(tong)损(sun)(sun)失(shi)大(da)(da)得多，而且开(kai)关(guan)频(pin)(pin)率(lv)越(yue)高，损(sun)(sun)失(shi)也(ye)越(yue)大(da)(da)。导通(tong)(tong)瞬间(jian)电(dian)压(ya)(ya)和电(dian)流的(de)(de)(de)乘(cheng)积(ji)很大(da)(da)，造成的(de)(de)(de)损(sun)(sun)失(shi)也(ye)就很大(da)(da)。缩短开(kai)关(guan)时间(jian)，可以(yi)减小(xiao)每次导通(tong)(tong)时的(de)(de)(de)损(sun)(sun)失(shi)；降低开(kai)关(guan)频(pin)(pin)率(lv)，可以(yi)减小(xiao)单(dan)位时间(jian)内的(de)(de)(de)开(kai)关(guan)次数。这两(liang)种办法都可以(yi)减小(xiao)开(kai)关(guan)损(sun)(sun)失(shi)。

N沟道MOS管驱动

N沟道MOS管(guan)驱动跟双极(ji)性晶体管(guan)相比，一(yi)般认为(wei)(wei)使MOS管(guan)导通不(bu)需要(yao)(yao)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，只要(yao)(yao)GS电(dian)(dian)(dian)(dian)压高于一(yi)定的(de)值，就可(ke)(ke)以了。这个(ge)很容(rong)易做到(dao)，但是(shi)(shi)，我们还需要(yao)(yao)速度。在MOS管(guan)的(de)结构中可(ke)(ke)以看(kan)到(dao)，在GS，GD之(zhi)间(jian)存在寄生电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)，而MOS管(guan)的(de)驱动，实际上(shang)就是(shi)(shi)对(dui)电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)的(de)充放(fang)电(dian)(dian)(dian)(dian)。对(dui)电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)的(de)充电(dian)(dian)(dian)(dian)需要(yao)(yao)一(yi)个(ge)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，因为(wei)(wei)对(dui)电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)充电(dian)(dian)(dian)(dian)瞬间(jian)可(ke)(ke)以把电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)看(kan)成短(duan)路，所以瞬间(jian)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)会比较大(da)。选择/设计MOS管(guan)驱动时第一(yi)要(yao)(yao)注意的(de)是(shi)(shi)可(ke)(ke)提供瞬间(jian)短(duan)路电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)大(da)小。

第二注意的(de)是，普遍用于高(gao)端(duan)驱(qu)动(dong)的(de)N沟道MOS管，导通时需要(yao)是栅极(ji)(ji)(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)大于源极(ji)(ji)(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)。而高(gao)端(duan)驱(qu)动(dong)的(de)MOS管导通时源极(ji)(ji)(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)与漏(lou)极(ji)(ji)(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)（VCC）相(xiang)同，所以(yi)(yi)这时栅极(ji)(ji)(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)要(yao)比(bi)VCC大4V或10V。如果在(zai)同一(yi)个系统里(li)，要(yao)得(de)到(dao)比(bi)VCC大的(de)电(dian)(dian)压(ya)(ya)(ya)，就(jiu)要(yao)专门的(de)升(sheng)压(ya)(ya)(ya)电(dian)(dian)路(lu)了。很多马达驱(qu)动(dong)器(qi)都集成了电(dian)(dian)荷泵，要(yao)注意的(de)是应该选(xuan)择合适的(de)外接电(dian)(dian)容，以(yi)(yi)得(de)到(dao)足够的(de)短路(lu)电(dian)(dian)流去驱(qu)动(dong)MOS管。

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