關(guān)于MOS管開關(guān)電路的特點(diǎn)以及工作原理解析

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我們的MOS管開關(guān)電路也在快速發(fā)展，那么你知道MOS管開關(guān)電路的詳細(xì)資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細(xì)地了解有關(guān)的知識(shí)。MOS管開關(guān)電路是利用MOS管柵極(g)控制MOS管源極(s)和漏極(d)通斷的原理構(gòu)造的電路。因MOS管分為N溝道與P溝道，所以開關(guān)電路也主要分為兩種。

通常情況下，它通常用于高端驅(qū)動(dòng)MOS，并且柵極電壓在導(dǎo)通時(shí)必須大于源極電壓。當(dāng)高端驅(qū)動(dòng)MOS晶體管導(dǎo)通時(shí)，源極電壓與漏極電壓（VCC）相同，因此柵極電壓比VCC大4V或10V。如果在同一系統(tǒng)中，則應(yīng)獲得大于VCC的電壓。需要一個(gè)特殊的升壓電路。許多電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都集成了電荷泵。應(yīng)該注意的是，應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)耐獠侩娙萜饕垣@得足夠的短路電流來驅(qū)動(dòng)MOS管。
使用MOS管設(shè)計(jì)開關(guān)電源或電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，大多數(shù)人會(huì)考慮MOS的導(dǎo)通電阻，最大電壓和最大電流。許多人只考慮這些因素。這樣的電路可以工作，但是效果不是很好，并且不能作為正式的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
MOS管是電壓驅(qū)動(dòng)的?？梢哉f，只要柵極電壓達(dá)到導(dǎo)通電壓，DS就可以導(dǎo)通，并且柵極串可以以任何電阻導(dǎo)通。但是，如果要求開關(guān)頻率更高，則可以將柵極接地或VCC視為電容器。對(duì)于電容器，串的電阻越大，柵極達(dá)到導(dǎo)通電壓的時(shí)間就越長(zhǎng)，并且MOS處于半導(dǎo)通狀態(tài)。持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，半導(dǎo)體狀態(tài)下的內(nèi)部電阻越大，發(fā)熱量越大，并且MOS容易損壞。因此，柵極串在高頻下的電阻不僅較小，而且通常增加預(yù)驅(qū)動(dòng)電路。
MOSFET是一種FET（另一種是JFET），可以制造為增強(qiáng)型或耗盡型，P溝道或N溝道，共有4種類型，但實(shí)際應(yīng)用僅是增強(qiáng)模式N溝道MOS管和增強(qiáng)型P溝道MOS管，因此通常提到NMOS，或者PMOS指這兩個(gè)。
對(duì)于這兩個(gè)增強(qiáng)型MOS管，更常使用NMOS。原因是導(dǎo)通電阻小且易于制造。因此，NMOS通常用于開關(guān)電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。在下面的介紹中，NMOS也是主要重點(diǎn)。
MOS管的三個(gè)引腳之間存在寄生電容。這不是我們所需要的，而是由制造過程的限制引起的。寄生電容的存在使設(shè)計(jì)或選擇驅(qū)動(dòng)電路時(shí)更加麻煩，但無法避免。
如您在MOS管原理圖上所見，在漏極和源極之間有一個(gè)寄生二極管。這稱為體二極管。在驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載（例如電動(dòng)機(jī)）時(shí)，此二極管非常重要。順便說一下，體二極管僅存在于單個(gè)MOS管中，通常在集成電路芯片內(nèi)部找不到它。

MOS管開關(guān)電路的特點(diǎn)

MOS管種類和結(jié)構(gòu)

MOSFET是一種FET（另一種是JFET），可以制造為增強(qiáng)型或耗盡型，P溝道或N溝道，共有4種類型，但實(shí)際應(yīng)用僅是增強(qiáng)模式N溝道 MOS管和增強(qiáng)型P溝道MOS管，因此通常提到NMOS，或者PMOS指這兩個(gè)。 對(duì)于這兩個(gè)增強(qiáng)型MOS管，更常使用NMOS。 原因是導(dǎo)通電阻小且易于制造。 因此，NMOS通常用于開關(guān)電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。

MOS管導(dǎo)通特性

進(jìn)行操作是指充當(dāng)一個(gè)開關(guān)，等效于一個(gè)閉合的開關(guān)。 NMOS的特性Vgs大于某個(gè)值時(shí)，它將導(dǎo)通，適用于源極接地（低側(cè)驅(qū)動(dòng)）的情況，只要柵極電壓達(dá)到4V或10V。
PMOS的特性，Vgs小于某個(gè)值，它將被打開，適用于將源連接到VCC（高端驅(qū)動(dòng)器）的情況。 但是，盡管PMOS可以方便地用作高端驅(qū)動(dòng)器，但由于導(dǎo)通電阻大，價(jià)格高以及替換類型少，NMOS通常用于高端驅(qū)動(dòng)器。

MOS開關(guān)管損失

無論是NMOS還是PMOS，導(dǎo)通后都會(huì)存在導(dǎo)通電阻，因此電流會(huì)在該電阻上消耗能量，這部分能量稱為傳導(dǎo)損耗。 選擇導(dǎo)通電阻小的MOS管將減少傳導(dǎo)損耗。 當(dāng)前的低功率MOS管的導(dǎo)通電阻通常在幾十毫歐左右，并且也有幾毫歐。
以上是對(duì)MOS管開關(guān)電路相關(guān)知識(shí)的詳細(xì)分析。 我們需要繼續(xù)積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以便我們可以設(shè)計(jì)更好的產(chǎn)品并更好地發(fā)展我們的社會(huì)。