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時(shí)間:2019/12/10閱讀:2129 關(guān)鍵詞:MOS管
選擇MOS管產(chǎn)品之前,首先要先了解什么是MOS管? MOS管的作用?才能更好的選擇。
什么是MOS管: MOS管是金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)(MOS)晶體管。
MOS管分類: MOS管分為N溝道與P溝道兩大類即NMOS管和PMOS管;
什么是PMOS管:
P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管:P溝道硅MOS管在N型硅襯底上有兩個(gè)P+區(qū),源極和漏極,它們之間不通導(dǎo),源極上加有足夠的正電壓(柵極接地)時(shí),柵極下的N型硅表面呈現(xiàn)P型反型層,成為連接源極和漏極的溝道。 P溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管:N型硅襯底表面不加?xùn)艍壕鸵汛嬖赑型反型層溝道,加上適當(dāng)?shù)钠珘?,可使溝道的電阻增大或減小。
什么是NMOS管:
N溝道增強(qiáng)型MOS管:在一塊摻雜濃度較低的P型硅襯底上,有兩個(gè)高摻雜濃度的N+區(qū),并且有金屬鋁引出兩個(gè)電極,分別是漏極D和源極S,在漏——源極間的絕緣層上有一個(gè)鋁電極(通常是多晶硅),是柵極G。在襯底上有一個(gè)電極B。 由MOS管構(gòu)成的集成電路稱為MOS集成電路,由NMOS組成的電路就是NMOS集成電路,由PMOS管組成的電路就是PMOS集成電路,由NMOS和PMOS兩種管子組成的互補(bǔ)MOS電路,即CMOS電路。
MOS管的作用:
MOS管一般被用于放大電路或開關(guān)電路。 在主板上的電源穩(wěn)壓電路中,MOS管的作用是判斷電位,它在主板上常用“Q”加數(shù)字表示。
以上是大概了解了MOS管,那么我們現(xiàn)在就是如何選擇正確的MOS管。
1.選擇PMOS管還是NMOS管 :
首先要看選用的哪一種電子元器件方可進(jìn)一步選擇PMOS管還是NMOS管, 在選擇電子元器件之前,我們通常先確定驅(qū)動(dòng)器件的電壓,額定電壓越大,元器件的成本越高,額定電壓應(yīng)當(dāng)大于干線電壓或總線電壓,才能確保MOS管不失效。
為確保MOS管不失效,必須確定漏極至源極間可能承受的最大電壓,即最大VDS。
注意:MOS管會(huì)因能承受的最大電壓會(huì)隨溫度變化而變化。
MOS管接地時(shí),而負(fù)載連接到干線電壓上時(shí),該MOS管就構(gòu)成了低壓側(cè)開關(guān)。在低壓側(cè)開關(guān)中,應(yīng)選擇NMOS管,這是出于對(duì)關(guān)閉或?qū)ㄆ骷桦妷旱目紤]。
當(dāng)MOS管連接到總線及負(fù)載接地時(shí),就要用高壓側(cè)開關(guān)。通常會(huì)在這個(gè)拓?fù)渲胁捎肞MOS管。
PS:便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源為20~30V、85~220VAC應(yīng)用為450~600V。
2.MOS管的額定電流選擇
MOS管的額定電流:是負(fù)載在所有情況下能夠承受的最大電流; MOS管的額定電流如何選擇,由電路結(jié)構(gòu)來(lái)決定。 除了額定電流選擇外,還有導(dǎo)通損耗的計(jì)算。 MOS管在導(dǎo)電過程中會(huì)有電能損耗,MOS管在“導(dǎo)通”時(shí)就像一個(gè)可變電阻,由器件的RDS(ON)所確定,并隨溫度變化而變化,電子元器件的功率耗損可由Iload2×RDS(ON)計(jì)算,由于導(dǎo)通電阻隨溫度變化,因此功率耗損也會(huì)隨之按比例變化。對(duì)MOS管施加的電壓VGS越高,RDS(ON)就會(huì)越??;反之RDS(ON)就會(huì)越高,
一般便攜式設(shè)計(jì),會(huì)應(yīng)用較低的電壓,工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用,一般用較高的電壓
3.MOS管的開關(guān)性能選擇
影響MOS管開關(guān)性能最重要的參數(shù)是柵極/漏極、柵極/ 源極及漏極/源極電容,因?yàn)槊看?開關(guān)時(shí)都要對(duì)它們進(jìn)行充電,因此MOS管的開關(guān)速度變慢,從而影響電子元器件的效率,
影響MOS管開關(guān)性能最大的是:柵極電荷(Qgd);
PS:MOS管開關(guān)總功率方程 Psw=(Eon+Eoff)×開關(guān)頻率;
4.MOS管的散熱
一般在計(jì)算散熱要求時(shí),要計(jì)算兩種情況:現(xiàn)實(shí)情況及最壞情況;,這樣才能確保MOS管不失效。 MOS管資料表上會(huì)有一些數(shù)據(jù),那么需要注意的是:封裝器件的半導(dǎo)體結(jié)與環(huán)境之間的熱阻和最大的結(jié)溫。
電子元器件的結(jié)溫計(jì)算方程式: 結(jié)溫=最大環(huán)境溫度+(熱阻×功率耗散)