MOS管的實(shí)際應(yīng)用和正確用法你知道嗎？

MOS管將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過(guò)這篇文章，小編希望大家可以對(duì)MOS管的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、MOS管應(yīng)用

MOS管在車載逆變器中的應(yīng)用主要是用于控制電路的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)直流電到交流電的轉(zhuǎn)換。MOS管具有開(kāi)關(guān)速度快、損耗小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此在車載逆變器中得到了廣泛應(yīng)用。

1、車載逆變器

車載逆變器是將汽車電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以供車載電器使用的設(shè)備。在車載逆變器中，常用的三種電路控制方式包括推挽控制、防反接保護(hù)電路和全橋電路。

-推挽控制是一種常用的逆變器控制方式。它通過(guò)NPN和PNP兩個(gè)晶體管來(lái)控制輸出電壓的正負(fù)極性。

通過(guò)交替控制兩個(gè)晶體管的導(dǎo)通和截止，可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的正負(fù)切換：

當(dāng)NPN晶體管導(dǎo)通時(shí)輸出電壓為正;當(dāng)PNP晶體管導(dǎo)通時(shí)輸出電壓為負(fù)。通過(guò)交替控制兩個(gè)晶體管的導(dǎo)通和截止，可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的正負(fù)切換。

-防反接保護(hù)電路是一種保護(hù)逆變器的電路，它能夠防止逆變器輸出端口接反而導(dǎo)致的損壞。它通常由一個(gè)二極管和一個(gè)開(kāi)關(guān)管組成：當(dāng)輸出端口接反時(shí)，二極管導(dǎo)通，將反向電流引到開(kāi)關(guān)管上，使開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)，保護(hù)逆變器從而不受損壞。

-全橋電路是一種高效的逆變器控制方式，它通過(guò)四個(gè)開(kāi)關(guān)管來(lái)控制輸出電壓的正負(fù)極性：

當(dāng)兩個(gè)對(duì)角線上的開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸出電壓為正;當(dāng)另外兩個(gè)對(duì)角線上的開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸出電壓為負(fù)。通過(guò)交替控制四個(gè)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止，可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的正負(fù)切換。

2、MOS管在車載逆變器中的應(yīng)用

MOS管的電壓和電流承受能力也是非常強(qiáng)的，可以滿足車載逆變器的高功率需求。

在車載逆變器中，MOS管通常被用作開(kāi)關(guān)元件。通過(guò)控制MOS管的導(dǎo)通和截止，可以實(shí)現(xiàn)直流電到交流電的轉(zhuǎn)換。

MOS管在車載逆變器中的三種控制方式的應(yīng)用情況如下：

1. 防反接保護(hù)電路：主要用于防止電池的正負(fù)極接反而導(dǎo)致MOS管損壞。通過(guò)在MOS管的控制端加入二極管，當(dāng)電池正負(fù)極接反時(shí)，二極管導(dǎo)通，起到保護(hù)MOS管的作用。

2. 推挽控制：主要用于控制車載逆變器的輸出電壓。通過(guò)兩個(gè)MOS管交替導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的正負(fù)半周控制。簡(jiǎn)單來(lái)講，當(dāng)一個(gè)MOS管導(dǎo)通時(shí)，另一個(gè)MOS管截止，輸出正半周電壓;反之則輸出負(fù)半周電壓。

3. 全橋電路：主要用于控制車載逆變器的輸出頻率。通過(guò)四個(gè)MOS管交替導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出頻率的控制。具體而言，當(dāng)兩個(gè)對(duì)角線上的MOS管導(dǎo)通時(shí)，輸出正半周電壓;反之，當(dāng)另外兩個(gè)對(duì)角線上的MOS管導(dǎo)通時(shí)，則輸出負(fù)半周電壓。

MOS管在工作狀態(tài)時(shí)，具有低導(dǎo)通電阻、高開(kāi)關(guān)速度、低驅(qū)動(dòng)電壓等優(yōu)勢(shì)，但也存在著漏電流大、靜態(tài)功耗高等劣勢(shì)。

二、MOS管的正確用法

(1)NPN型三極管，適合射極接GND集電極接負(fù)載到VCC的情況。只要基極電壓高于射極電壓(此處為GND)0.7V，即發(fā)射結(jié)正偏(VBE為正)，NPN型三極管即可開(kāi)始導(dǎo)通。

基極用高電平驅(qū)動(dòng)NPN型三極管導(dǎo)通(低電平時(shí)不導(dǎo)通);基極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接下拉電阻10-20k到GND;優(yōu)點(diǎn)是，①使基極控制電平由高變低時(shí)，基極能夠更快被拉低，NPN型三極管能夠更快更可靠地截止;②系統(tǒng)剛上電時(shí)，基極是確定的低電平。

(2)PNP型三極管，適合射極接VCC集電極接負(fù)載到GND的情況。只要基極電壓低于射極電壓(此處為VCC)0.7V，即發(fā)射結(jié)反偏(VBE為負(fù))，PNP型三極管即可開(kāi)始導(dǎo)通。

基極用低電平驅(qū)動(dòng)PNP型三極管導(dǎo)通(高電平時(shí)不導(dǎo)通);基極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接上拉電阻10-20k到VCC;優(yōu)點(diǎn)是，①使基極控制電平由低變高時(shí)，基極能夠更快被拉高，PNP型三極管能夠更快更可靠地截止;②系統(tǒng)剛上電時(shí)，基極是確定的高電平。

所以，如上所述，對(duì)NPN三極管來(lái)說(shuō)，最優(yōu)的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R12接在集電極和VCC之間。不夠周到的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R12接在射極和GND之間。

對(duì)PNP三極管來(lái)說(shuō)，最優(yōu)的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R14接在集電極和GND之間。不夠周到的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R14接在集電極和VCC之間。

這樣，就可以避免負(fù)載的變化被耦合到控制端。從電流的方向可以明顯看出。

(3)PMOS，適合源極接VCC漏極接負(fù)載到GND的情況。只要柵極電壓低于源極電壓(此處為VCC)超過(guò)Vth(即Vgs超過(guò)-Vth)，PMOS即可開(kāi)始導(dǎo)通。

柵極用低電平驅(qū)動(dòng)PMOS導(dǎo)通(高電平時(shí)不導(dǎo)通);柵極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接上拉電阻10-20k到VCC，使柵極控制電平由低變高時(shí)，柵極能夠更快被拉高，PMOS能夠更快更可靠地截止。

(4)NMOS，適合源極接GND漏極接負(fù)載到VCC的情況。只要柵極電壓高于源極電壓(此處為GND)超過(guò)Vth(即Vgs超過(guò)Vth)，NMOS即可開(kāi)始導(dǎo)通。

柵極用高電平驅(qū)動(dòng)NMOS導(dǎo)通(低電平時(shí)不導(dǎo)通);柵極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接下拉電阻10-20k到GND，使柵極控制電平由高變低時(shí)，柵極能夠更快被拉低，NMOS能夠更快更可靠地截止。

所以，如上所述，對(duì)PMOS來(lái)說(shuō)，最優(yōu)的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R16接在漏極和GND之間。不夠周到的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R16接在源極和VCC之間。

對(duì)NMOS來(lái)說(shuō)，最優(yōu)的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R18接在漏極和VCC之間。不夠周到的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R18接在源極和GND之間。

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