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?MOS管應用電路|開關電路知識-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2020-12-08 

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MOS管應用電路|開關電路知識-KIA MOS管


MOS應用電路分析

MOS電路為單極型集成電路,又稱為MOS集成電路,它采用金屬-氧化物半導體場效應管(MetalOxide Semi-conductor Field Effect Transistor,縮寫為(MOSFET)制造,其主要特點是結構簡單、制造方便、集成度高、功耗低,但速度較慢。


MOS集成電路又分為PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor,P溝道金屬氧化物半導體)、NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor,N溝道金屬氧化物半導體)和CMOS(ComplementMetal Oxide Semiconductor,復合互補金屬氧化物半導體)等類型。


一、MOS管應用電路

學習過模擬電路的人都知道三極管是流控流器件,也就是由基極電流控制集電極與發射極之間的電流;而MOS管是壓控流器件,也就是由柵極上所加的電壓控制漏極與源極之間電流。


MOSFET管是FET的一種,可以被制造為增強型或者耗盡型,P溝道或N溝道共四種類型,但實際應用的只有增強型的N溝道MOS管和增強型的P溝道MOS管。實際應用中,NMOS居多。


MOS應用電路


寄生二極管的方向如何判斷呢?它的判斷規則就是對于N溝道,由S極指向D極;對于P溝道,由D極指向S極。


MOS應用電路


如何分辨MOS管三個極?

D極單獨位于一邊,而G極是第4PIN。剩下的3個腳則是S極。它們的位置是相對固定的,記住這一點很有用。請注意:不論NMOS管還是PMOS管,上述PIN腳的確定方法都是一樣的。


MOS應用電路


二、MOS管導通特性

導通的意思是作為開關,相當于開關閉合。NMOS的特性:Vgs大于某一值管子就會導通,適合用于源極接地時的情況(低端驅動),只要柵極電壓達到4V就可以了。PMOS的特性:Vgs小于某一值管子就會導通,適合用于源極接VCC時的情況(高端驅動)。


下圖是MOS管開關電路,輸入電壓是Ui,輸出電壓是Uo。


當Ui較小時,MOS管是截止的, Uo=Uoh=Vdd;當Ui較大時,MOS管是導通的, Uo =Ron/(Ron+Rd)*Vdd,由于Ron<Uo=0。


MOS應用電路


經典mos管應用電路分析

問題:此電路為什么會燒壞Mos管?


MOS應用電路


分析:

此電路是一個非常經典的小電流MOS管驅動電路,但LZ將之移到大電流應用上,水土不服,出了點小問題。


1.燒MOS管不是由于Q41沒有飽和所致,而是由于驅動電流不足,驅動大功率MOS管時(由于其柵極電容的存在),無法快速對其柵極電容充電,引起柵極電壓上升緩慢,切換功耗大大增大,引起燒MOS管。


2. D41不能省,一般MOS管的柵極極限電壓為15-16V,此穩壓管起保護MOS管作用,防止過高電壓(本電路去掉R42時可高達+30V)對MOS管的柵極沖擊引起擊穿損壞。


3. R42不能省,起到限制光耦最大輸出電流,及對IN4744A的限流作用。由于光耦的最大輸出電流一般較小,過份減小R42加大光耦輸出電流,易引起光耦加速老化及損壞,因此,比較好的方法是在光耦輸出端用NPN三極管加一級射極跟隨器,放大輸出驅動電流。另外,可在R45上并聯一只幾十至百皮皮法的小電容,起加速MOS管的飽和。


4. R43不能大幅增加,一般加大到10K為上限,其原因在于,當MOS管關斷時,儲存一定驅動電壓的柵極電容通過R43放電,最終將MOS管關斷,如R43太大,MOS管關斷時間增加,關斷速度減慢,引起關斷時的切換功耗大大增大,引起燒MOS管。當然,最好的方法是在柵極加負壓,加速MOS管關斷,但這樣成本會高些。






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