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电子说
MOS管,即金属-氧化物-半导体场效应晶体管,是一种电压驱动大电流型器件,在电路中尤其是动力系统中有着广泛的应用。以下是MOS管的使用方法及相关注意事项:
一、MOS管的极性判定与连接
三个极的判定:
栅极(G):中间抽头。
源极(S):两条线相交。对于N沟道MOS管,箭头指向G极,使用时D极接输入,S极接输出;对于P沟道MOS管,箭头背向G极,使用时S极接输入,D极接输出。
寄生二极管判定:
N沟道:由S极指向D极。
P沟道:由D极指向S极。
不论N沟道还是P沟道,中间衬底的箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的。不正确的连接方法会导致寄生二极管导通,此时MOS管将失去开关作用。
二、MOS管的导通条件
NMOS:
电流回路是从D流向S。
导通条件为VGS(栅极与源极之间的电压)有导通电压,即G电位高于S电位。适合源极接地的情况(低端驱动),栅极高电平即可导通,低电平关闭。
PMOS:
电流回路是从S流向D。
导通条件也为VGS有导通电压,但此时S电位高于G电位。适合源极接VCC的情况(高端驱动),VGS小于一定值时导通。若S极接电源,栅极低电平导通,高电平关闭。
三、MOS管的主要参数
VDS:表示漏极与源极之间所能施加的最大电压值。
VGS:表示栅极与源极之间所能施加的最大电压值。
ID:表示漏极可承受的持续电流值,如果流过的电流超过该值,会引起击穿的风险。
IDM:表示漏源之间可承受的单次脉冲电流强度,如果超过该值,也会引起击穿的风险。
RDS(ON):表示MOS的导通电阻,一般来说导通电阻越小越好,其决定MOS的导通损耗,导通电阻越大损耗越大,MOS温升也越高。
gfs:表示正向跨导,反映的是栅极电压对漏源电流控制的能力。gfs过小会导致MOSFET关断速度降低,关断能力减弱;过大会导致关断过快,EMI特性差,同时伴随关断时漏源会产生更大的关断电压尖峰。
IGSS:表示栅极驱动漏电流,越小越好,对系统效率有较小程度的影响。
VGS(th):表示MOS的开启电压(阀值电压)。对于NMOS,当Vg>Vs>VGS(th)时,管子导通;对于PMOS,当Vg
四、MOS管的使用注意事项
为了安全使用MOS管,在线路的设计中不能超过管的耗散功率、最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。
各类型MOS管在使用时,都要严格按要求的偏置接入电路中,并遵守MOS管偏置的极性。如结型MOS管栅源漏之间是PN结,N沟道管栅极不能加正偏压,P沟道管栅极不能加负偏压。
由于MOS管输入阻抗极高,在运输、贮藏中必须将引出脚短路,并用金属屏蔽包装,以防止外来感应电势将栅极击穿。保存时最好放在金属盒内,同时也要注意防潮。
为了防止MOS管栅极感应击穿,要求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路本身都必须有良好的接地。在焊接时,先焊源极;在连入电路之前,管的全部引线端保持互相短接状态,焊接完后才把短接材料去掉。
在安装MOS管时,注意安装的位置要尽量避免靠近发热元件;为了防管件振动,有必要将管壳体紧固起来;管脚引线在弯曲时,应当大于根部尺寸5毫米处进行,以防止弯断管脚和引起漏气等。
对于功率型MOS管,在高负荷条件下运用时,必须设计足够的散热器,确保壳体温度不超过额定值,使器件长期稳定可靠地工作。
综上所述,MOS管的使用方法涉及极性判定、导通条件、主要参数理解以及使用注意事项等多个方面。在使用MOS管时,应严格按照其特性和要求进行操作,以确保电路的稳定性和可靠性。
审核编辑 黄宇
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