詳解N溝道MOS管導(dǎo)通電壓、導(dǎo)通條件及過(guò)程-KIA MOS管
信息來(lái)源:本站 日期:2018-08-27
場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通與截止由柵源電壓來(lái)操控,關(guān)于增強(qiáng)場(chǎng)效應(yīng)管方面來(lái)說(shuō),N溝道的管子加正向電壓即導(dǎo)通,P溝道的管子則加反向電壓。一般2V~4V就OK了。
可是,場(chǎng)效應(yīng)管分為增強(qiáng)型和耗盡型,增強(qiáng)型的管子是必須需求加電壓才干導(dǎo)通的,而耗盡型管子本來(lái)就處于導(dǎo)通狀況,加?xùn)旁措妷菏菫榱耸蛊浣刂埂?/span>
開(kāi)關(guān)只有兩種狀況通和斷,三極管和場(chǎng)效應(yīng)管作業(yè)有三種狀況,1.截止,2.線(xiàn)性擴(kuò)大,3.飽滿(mǎn)(基極電流持續(xù)添加而集電極電流不再添加)。使晶體管只作業(yè)在1和3狀況的電路稱(chēng)之為開(kāi)關(guān)電路,一般以晶體管截止,集電極不吸收電流表明開(kāi)關(guān);以晶體管飽滿(mǎn),發(fā)射極和集電極之間的電壓差挨近于0V時(shí)表明開(kāi)。開(kāi)關(guān)電路用于數(shù)字電路時(shí),輸出電位挨近0V時(shí)表明0,輸出電位挨近電源電壓時(shí)表明1。所以數(shù)字集成電路內(nèi)部的晶體管都工作在開(kāi)關(guān)狀況。
場(chǎng)效應(yīng)管按溝道分可分為N溝道和P溝道管(在符號(hào)圖中可看到中間的箭頭方向不一樣)。
按資料可分為結(jié)型管和絕緣柵型管,絕緣柵型又分為耗盡型和增強(qiáng)型,一般主板上大多是絕緣柵型管簡(jiǎn)稱(chēng)MOS管,而且大多選用增強(qiáng)型的N溝道,其次是增強(qiáng)型的P溝道,結(jié)型管和耗盡型管簡(jiǎn)直不用。 場(chǎng)效應(yīng)晶體管簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)效應(yīng)管.由大都載流子參加導(dǎo)電,也稱(chēng)為單極型晶體管.它歸于電壓操控型半導(dǎo)體器材. 場(chǎng)效應(yīng)管是使用大都載流子導(dǎo)電,所以稱(chēng)之為單極型器材,而晶體管是即有大都載流子,也使用少量載流子導(dǎo)電,被稱(chēng)之為雙極型器材.有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極能夠交換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比晶體管好。
開(kāi)啟電壓(YGS(th))也稱(chēng)為“柵極閾值電壓”,這個(gè)數(shù)值的選擇在這里主要與用作比擬器的運(yùn)放有火。VMOS不像BJT,柵極相關(guān)于源極需求有一定的電壓才干開(kāi)通,這個(gè)電壓的最低值(通常是一個(gè)范圍)稱(chēng)為開(kāi)啟電壓,飽和導(dǎo)通電壓普通為開(kāi)啟電壓的一倍左右,假如技術(shù)手冊(cè)給出的開(kāi)啟電壓是一個(gè)范圍,取最大值。VMOS的開(kāi)啟電壓普通為5V左右,低開(kāi)啟電壓的種類(lèi)有2V左右的。假如采用5. 5V丁作電壓的運(yùn)放,其輸出電平最大約為土2.5V,即便采用低開(kāi)啟電壓的VMOS,如圖2.6中的2SK2313,最低驅(qū)動(dòng)電平也至少為土5V,因而依據(jù)上文關(guān)于運(yùn)放的選擇準(zhǔn)繩,5.5V工作電壓的運(yùn)放實(shí)踐上是不能用的,引薦的工作電壓最低為±6V,由于運(yùn)放的最高輸出電平通常會(huì)略低于工作電壓,即便是近年來(lái)開(kāi)端普遍應(yīng)用的“軌至軌”輸入/輸出的運(yùn)放也是如此。
P溝道VMOS當(dāng)然也能用,只是驅(qū)動(dòng)辦法與N溝道相反。不過(guò),直到現(xiàn)在,與N溝通同一系列同電壓規(guī)格的P溝通的VMOS,普通電流規(guī)格比N溝道的低,而飽和導(dǎo)通電壓比N溝道高。因而選N溝道而不選P溝道。
導(dǎo)通時(shí)序可分為to~t1、t1~t2、 t2~t3 、t3~t4四個(gè)時(shí)間段,這四個(gè)時(shí)間段有不同的等效電路。
1)t0-t1:C GS1 開(kāi)始充電,柵極電壓還沒(méi)有到達(dá)V GS(th),導(dǎo)電溝道沒(méi)有形成,MOSFET仍處于關(guān)閉狀態(tài)。
2)[t1-t2]區(qū)間, GS間電壓到達(dá)Vgs(th),DS間導(dǎo)電溝道開(kāi)始形成,MOSFET開(kāi)啟,DS電流增加到ID, Cgs2 迅速充電,Vgs由Vgs(th)指數(shù)增長(zhǎng)到Va。
3)[t2-t3]區(qū)間,MOSFET的DS電壓降至與Vgs相同,產(chǎn)生Millier效應(yīng),Cgd電容大大增加,柵極電流持續(xù)流過(guò),由于C gd 電容急劇增大,抑制了柵極電壓對(duì)Cgs 的充電,從而使得Vgs 近乎水平狀態(tài),Cgd 電容上電壓增加,而DS電容上的電壓繼續(xù)減小。
4)[t3-t4]區(qū)間,至t3時(shí)刻,MOSFET的DS電壓降至飽和導(dǎo)通時(shí)的電壓,Millier效應(yīng)影響變小,Cgd 電容變小并和Cgs 電容一起由外部驅(qū)動(dòng)電壓充電, Cgs 電容的電壓上升,至t4時(shí)刻為止.此時(shí)C gs 電容電壓已達(dá)穩(wěn)態(tài),DS間電壓也達(dá)最小,MOSFET完全開(kāi)啟。
俗稱(chēng)耐壓,至少應(yīng)該為主繞組的3倍,需求留意的是,主繞組的電壓指的是圖2.6中的N2或者N3,而不是二者相加。詳細(xì)而言,圖中為10.5V,因而Q1、Q2的電壓規(guī)格至少為31.5V,思索到10%的動(dòng)搖和1.5倍的保險(xiǎn)系數(shù),則電壓規(guī)格不應(yīng)該低于31.5 X 1.1X 1.5=52V。圖中的2SK2313的電壓規(guī)格為60v,契合請(qǐng)求。
其次,依據(jù)普通經(jīng)歷,電壓規(guī)格超越200V的VMOS,飽和導(dǎo)通電阻的優(yōu)勢(shì)就不明顯了,而本錢(qián)卻比二極管高得多,電路也復(fù)雜。因而,用作同步整流時(shí),主繞組的最高電壓不應(yīng)該高于40V。
這個(gè)問(wèn)題主要與最大耗散功率有關(guān),由于計(jì)算辦法復(fù)雜并且需求實(shí)驗(yàn)停止驗(yàn)證,因而也能夠直接用理論辦法進(jìn)行肯定,即在實(shí)踐的工作環(huán)境中,依照最極端的最高環(huán)境溫度,比方夏天比擬熱的溫度,如35℃,依據(jù)實(shí)踐所需求的工作電流,接上適宜的假負(fù)載,連續(xù)工作2小時(shí)左右,假如MOS管散熱片(TAB)不燙手,就根本上能夠運(yùn)用。這個(gè)辦法固然粗略,但是很簡(jiǎn)單適用。
越小越好,典型值最好小于10mQ,這個(gè)數(shù)值以從技術(shù)手冊(cè)上查到。
聯(lián)系方式:鄒先生
聯(lián)系電話(huà):0755-83888366-8022
手機(jī):18123972950
QQ:2880195519
聯(lián)系地址:深圳市福田區(qū)車(chē)公廟天安數(shù)碼城天吉大廈CD座5C1
請(qǐng)搜微信公眾號(hào):“KIA半導(dǎo)體”或掃一掃下圖“關(guān)注”官方微信公眾號(hào)
請(qǐng)“關(guān)注”官方微信公眾號(hào):提供 MOS管 技術(shù)幫助