MOS管應(yīng)用電路|開關(guān)電路知識-KIA MOS管

MOS應(yīng)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(dǎo)體場效應(yīng)管(MetalOxide Semi-conductor Field Effect Transistor,縮寫為(MOSFET)制造，其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)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(dǎo)體)、NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor，N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體)和CMOS(ComplementMetal Oxide Semiconductor，復(fù)合互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等類型。

一、MOS管應(yīng)用電路

學(xué)習(xí)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(fā)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(qiáng)型或者耗盡型，P溝道或N溝道共四種類型，但實(shí)際應(yīng)用的只有增強(qiáng)型的N溝道MOS管和增強(qiáng)型的P溝道MOS管。實(shí)際應(yīng)用中，NMOS居多。

MOS應(yīng)用電路

寄生二極管的方向如何判斷呢？它的判斷規(guī)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(yīng)用電路

如何分辨MOS管三個(gè)極？

D極單獨(dú)位于一邊，而G極是第4PIN。剩下的3個(gè)腳則是S極。它們的位置是相對固定的，記住這一點(diǎn)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(yīng)用電路

二、MOS管導(dǎo)通特性

導(dǎo)通的意思是作為開關(guān)，相當(dāng)于開關(guān)閉合。NMOS的特性：Vgs大于某一值管子就會(huì)導(dǎo)通，適合用于源極接地時(shí)的情況（低端驅(qū)動(dòng)），只要柵極電壓達(dá)到4V就可以了。PMOS的特性：Vgs小于某一值管子就會(huì)導(dǎo)通，適合用于源極接VCC時(shí)的情況（高端驅(qū)動(dòng)）。

下圖是MOS管開關(guān)電路，輸入電壓是Ui，輸出電壓是Uo。

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

MOS應(yīng)用電路

經(jīng)典mos管應(yīng)用電路分析

問題:此電路為什么會(huì)燒壞Mos管?

MOS應(yīng)用電路

分析:

此電路是一個(gè)非常經(jīng)典的小電流MOS管驅(qū)動(dòng)電路，但LZ將之移到大電流應(yīng)用上，水土不服，出了點(diǎn)小問題。

1.燒MOS管不是由于Q41沒有飽和所致，而是由于驅(qū)動(dòng)電流不足，驅(qū)動(dòng)大功率MOS管時(shí)(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(wěn)壓管起保護(hù)MOS管作用，防止過高電壓(本電路去掉R42時(shí)可高達(dá)+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(qū)動(dòng)電流。另外，可在R45上并聯(lián)一只幾十至百皮皮法的小電容，起加速M(fèi)OS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(dāng)MOS管關(guān)斷時(shí)，儲存一定驅(qū)動(dòng)電壓的柵極電容通過R43放電，最終將MOS管關(guān)斷，如R43太大，MOS管關(guān)斷時(shí)間增加，關(guān)斷速度減慢，引起關(guān)斷時(shí)的切換功耗大大增大，引起燒MOS管。當(dāng)然，最好的方法是在柵極加負(fù)壓，加速MOS管關(guān)斷，但這樣成本會(huì)高些。