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    MOS開關管損失
    不管是NMOS還是PMOS,導通后都有導通電阻存在,這樣電流就會在這個電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導通損耗。選擇導通電阻小的MOS管會減小導通損耗。現(xiàn)在的小功率MOS管導通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有。MOS在導通和截止的時候,一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個下降的過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內(nèi),MOS管的損失是電壓和電流的乘積,叫做開關損失。通常開關損失比導通損失大得多,而且開關頻率越快,損失也越大。導通瞬間電壓和電流的乘積很大,造成的損失也就很大。縮短開關時間,可以減小每次導通時的損失;降低開關頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關次數(shù)。這兩種辦法都可以減小開關損失。
    MOS管(場效應管)的應用領域
    1:工業(yè)領域、步進馬達驅(qū)動、電鉆工具、工業(yè)開關電源
    2:新能源領域、光伏逆變、充電樁、無人機
    3:交通運輸領域、車載逆變器、汽車HID器、電動自行車
    4:綠色照明領域、CCFL節(jié)能燈、LED照明電源、金鹵燈鎮(zhèn)流器
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    MOS管驅(qū)動
    跟雙性晶體管相比,一般認為使MOS管導通不需要電流,只要GS電壓高于一定的值,就可以了。這個很容易做到,但是,我們還需要速度。
    在MOS管的結構中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的驅(qū)動,實際上就是對電容的充放電。對電容的充電需要一個電流,因為對電容充電瞬間可以把電容看成短路,所以瞬間電流會比較大。選擇/設計MOS管驅(qū)動時要注意的是可提供瞬間短路電流的大小。
    第意的是,普遍用于驅(qū)動的NMOS,導通時需要是柵電壓大于源電壓。而驅(qū)動的MOS管導通時源電壓與漏電壓(VCC)相同,所以這時柵電壓要比VCC大4V或10V。如果在同一個系統(tǒng)里,要得到比VCC大的電壓,就要的升壓電路了。很多馬達驅(qū)動器都集成了電荷泵,要注意的是應該選擇合適的外接電容,以得到足夠的短路電流去驅(qū)動MOS管。
    上邊說的4V或10V是常用的MOS管的導通電壓,設計時當然需要有一定的余量。而且電壓越高,導通速度越快,導通電阻也越小。現(xiàn)在也有導通電壓更小的MOS管用在不同的領域里,但在12V汽車電子系統(tǒng)里,一般4V導通就夠用了。
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    MOS管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應管)它是利用VGS來控制“感應電荷”的多少,以改變由這些“感應電荷”形成的導電溝道的狀況,然后達到控制漏電流的目的。在制造管子時,通過工藝使絕緣層中出現(xiàn)大量正離子,故在交界面的另一側(cè)能感應出較多的負電荷,這些負電荷把高滲雜質(zhì)的N區(qū)接通,形成了導電溝道,即使在VGS=0時也有較大的漏電流ID。當柵電壓改變時,溝道內(nèi)被感應的電荷量也改變,導電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏電流ID隨著柵電壓的變化而變化。
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    場效應管通過投影一個電場在一個絕緣層上來影響流過晶體管的電流。事實上沒有電流流過這個絕緣體,所以FET管的GATE電流非常小。普通的FET用一薄層二氧化硅來作為GATE下的絕緣體。這種晶體管稱為金屬氧化物半導體(MOS)晶體管,或,金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)。因為MOS管更小更省電,所以他們已經(jīng)在很多應用場合取代了雙型晶體管。
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