mos管開啟電壓與mos管導(dǎo)通條件及過程、電壓參數(shù)詳解-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2018-07-13
開啟電壓(YGS(th))也稱為“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通,這個(gè)電壓的最低值(通常是一個(gè)范圍)稱為開啟電壓,飽和導(dǎo)通電壓普通為開啟電壓的一倍左右,假如技術(shù)手冊給出的開啟電壓是一個(gè)范圍,取最大值。VMOS的開啟電壓普通為5V左右,低開啟電壓的種類有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,即便是近年來開端普遍應(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,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。
俗稱耐壓,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)勢就不明顯了,而本錢卻比二極管高得多,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)手冊上查到。
導(dǎo)通與截止由柵源電壓來控制,對于增強(qiáng)型場效應(yīng)管來說,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就可以了。但是,場效應(yīng)管分為增強(qiáng)型(常開型)和耗盡型(常閉型),增強(qiáng)型的管子是需要加電壓才能導(dǎo)通的,而耗盡型管子本來就處于導(dǎo)通狀態(tài),加?xùn)旁措妷菏菫榱耸蛊浣刂埂?/span>
開關(guān)只有兩種狀態(tài)通和斷,三極管和場效應(yīng)管工作有三種狀態(tài):
1、截止;
2、線性放大;
3、飽和(基極電流繼續(xù)增加而集電極電流不再增加);
使晶體管只工作在1和3狀態(tài)的電路稱之為開關(guān)電路,一般以晶體管截止,集電極不吸收電流表示關(guān);以晶體管飽和,發(fā)射極和集電極之間的電壓差接近于0V時(shí)表示開。開關(guān)電路用于數(shù)字電路時(shí),輸出電位接近0V時(shí)表示0,輸出電位接近電源電壓時(shí)表示1。所以數(shù)字集成電路內(nèi)部的晶體管都工作在開關(guān)狀態(tài)。 場效應(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)。
按材料分可分為結(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稱MOS管,并且大多采用增強(qiáng)型的N溝道,其次是增強(qiáng)型的P溝道,結(jié)型管和耗盡型管幾乎不用。場效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor縮寫(FET))簡稱場效應(yīng)管.由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱為單極型晶體管.它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件.場效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數(shù)載流子,也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電,被稱之為雙極型器件.有些場效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比晶體管好。
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 開始充電,柵極電壓還沒有到達(dá)V GS(th),導(dǎo)電溝道沒有形成,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)電溝道開始形成,MOSFET開啟,DS電流增加到ID, Cgs2 迅速充電,Vgs由Vgs(th)指數(shù)增長到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,由于C gd 電容急劇增大,抑制了柵極電壓對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完全開啟。
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