基礎(chǔ)知識(shí)中 MOS 部分遲遲未整理,實(shí)際分享的電路中大部分常用電路都用到了MOS管, 今天勢(shì)必要來(lái)一篇文章,徹底掌握mos管!
前言
一、場(chǎng)效應(yīng)管和MOS管
二、MOS管分類
三、MOS管原理
3.1 MOS管的制造
3.2 MOS管命名由來(lái)
3.3 MOS管圖標(biāo)由來(lái)
3.4 MOS管原理簡(jiǎn)析
3.5 MOS管輸出特性曲線
3.6 MOS管轉(zhuǎn)移特性曲線
為什么介紹MOS管的文章都以NMOS舉例?
四、MOS管特點(diǎn)
五、MOS管參數(shù)
MOS管的導(dǎo)通條件
MOS管的寄生電容
米勒電容
為什么常在MOS管GS并聯(lián)電阻?
為什么要在MOS管G級(jí)串聯(lián)電阻?
六、MOS管的封裝
七、MOS管判別
八、MOS管應(yīng)用
前言
雖然我把MOS管歸結(jié)為基礎(chǔ)知識(shí)一大類,但是遲遲沒有更新,正好最近博客專欄《電路小課堂》分享總結(jié)的一些電路還比較受歡迎,而其中 MOS 管都是關(guān)鍵元器件,那么正好借此機(jī)會(huì)來(lái)好好的理一理 MOS管。
既然要說(shuō),那就給他整到位了,從原理到應(yīng)用一網(wǎng)打盡。
開局一張圖(內(nèi)容用心寫!):
一、場(chǎng)效應(yīng)管和MOS管
什么是MOS管?
這種基本的名詞解釋還是得用官方的話語(yǔ)說(shuō)明一下:
MOS,是MOSFET的縮寫。MOSFET 金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)。一般是金屬(metal)—氧化物(oxide)—半導(dǎo)體(semiconductor)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,或者稱是金屬—絕緣體(insulator)—半導(dǎo)體。
記住 MOS管有 三個(gè)引腳名稱:G:gate 柵極;S:source 源極;D:drain 漏極。
我們經(jīng)常提到場(chǎng)效應(yīng)管,MOS管是什么關(guān)系呢?
MOS管屬于場(chǎng)效應(yīng)管。
什么是場(chǎng)效應(yīng)管?
場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor縮寫(FET))簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管。它是利用控制輸入回路的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件。由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電,又稱單極型晶體管。
場(chǎng)效應(yīng)管屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)。
場(chǎng)效應(yīng)管主要有兩種類型:
1、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(junction FET—JFET)(不是本文討論范圍)。
2、金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(metal-oxide semiconductor FET,簡(jiǎn)稱MOS-FET)(本文的主角)。
二、MOS管分類
按溝道分類,場(chǎng)效應(yīng)管分為PMOS管(P溝道型)和NMOS(N溝道型)管。
按材料分類,可以分為分為耗盡型和增強(qiáng)型:
增強(qiáng)型管:柵極-源極電壓 Vgs 為零時(shí)漏極電流也為零;耗盡型管:柵極-源極電壓 Vgs 為零時(shí)漏極電流不為零。
其實(shí)歸納一下,就 4種類型的MOS管:
增強(qiáng)型 PMOS,增強(qiáng)型 NMOS,耗盡型 PMOS,耗盡型 NMOS。
在實(shí)際應(yīng)用中,以 增強(qiáng)型NMOS 和 增強(qiáng)型PMOS 為主。所以通常提到NMOS和PMOS指的就是這兩種。結(jié)合下圖與上面的內(nèi)容也能解釋為什么實(shí)際應(yīng)用以增強(qiáng)型為主,主要還是電壓為0的時(shí)候,D極和S極能否導(dǎo)通的問題
下圖列出了四種MOS管的比較:
三、MOS管原理
本文MOS管的原理說(shuō)明以 增強(qiáng)型NMOS 為例。
了解MOS管的工作原理,能夠讓我們能更好的運(yùn)用MOS管,而不是死記怎么用。
為了理解 MOS管的基本原理,首先要知道更基礎(chǔ)的N 型半導(dǎo)體和 P 型半導(dǎo)體。
N 型半導(dǎo)體
N 型半導(dǎo)體也稱為電子型半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體即自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體。
P型半導(dǎo)體
P型半導(dǎo)體又稱空穴型半導(dǎo)體,是以帶正電的空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中,空穴為多子,自由電子為少子,主要靠空穴導(dǎo)電。摻入的雜質(zhì)越多,多子(空穴)的濃度就越高。
3.1 MOS管的制造
MOS管是怎么制造的
以P型半導(dǎo)體為襯底,在一個(gè)低摻雜容度的 P 型半導(dǎo)體上,通過(guò)擴(kuò)散技術(shù)做出來(lái)2塊高摻雜容度的 N 型半導(dǎo)體,引出去分別作為源級(jí)(S)和漏極(D)。P型襯底在 MOS管內(nèi)部是和 源級(jí)(S)相連。在P型襯底和兩個(gè)N型半導(dǎo)體 之間加一層 二氧化硅(SiO?)絕緣膜,然后通過(guò)多晶硅引出引腳組成柵極(G)。
組成結(jié)構(gòu)如下圖(增強(qiáng)型N溝道為例):
在這里插入圖片描述
3.2 MOS管命名由來(lái)
我們前面說(shuō)過(guò)MOS管全名為:金屬 (Metal)—氧化物 (Oxide)—半導(dǎo)體 (Semiconductor)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,為什么會(huì)叫這個(gè)名字,我們通過(guò)上面的組成結(jié)構(gòu)用圖來(lái)說(shuō)明:
3.3 MOS管圖標(biāo)由來(lái)
在前言部分我們就給出了MOS管的電路圖標(biāo),那么我們還是通過(guò)MOS管 組成結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明:
3.4 MOS管原理簡(jiǎn)析
MOS管結(jié)構(gòu)原理圖解:
Vgs電壓的強(qiáng)弱決定了反型層的厚薄!
而反型層的厚薄決定了MOS管內(nèi)阻的大小!
內(nèi)阻的大小決定了D和S之間經(jīng)過(guò)電流的大小!
3.5 MOS管輸出特性曲線
對(duì)于N溝道增強(qiáng)型的MOS管,當(dāng)Vgs >Vgs(th)時(shí),MOS就會(huì)開始導(dǎo)通,如果在 D 極和 S 極之間加上一定的電壓,就會(huì)有電流Id產(chǎn)生。在一定的Vds下,D極電流 Id 的大小是與 G極電壓Vgs有關(guān)的。我們先來(lái)看一下MOS管的輸出特性曲線,MOS管的輸出特性可以分為三個(gè)區(qū):夾斷區(qū)(截止區(qū))、恒流區(qū)、可變電阻區(qū)。
VGS < VGS(th)時(shí),MOS管處于夾斷區(qū)(截止區(qū)):
夾斷區(qū)在輸出特性最下面靠近橫坐標(biāo)的部分,表示MOS管不能導(dǎo)電,處在截止?fàn)顟B(tài)。電流ID為0,管子不工作。
VGS≥VGS(th),且VDS>VGS-VGS(th),MOS管進(jìn)入恒流區(qū):
恒流區(qū)在輸出特性曲線中間的位置,電流ID基本不隨VDS變化,ID的大小主要決定于電壓VGS,所以叫做恒流區(qū),也叫飽和區(qū),當(dāng)MOS用來(lái)做放大電路時(shí)就是工作在恒流區(qū)(飽和區(qū))。注:MOS管輸出特性的恒流區(qū)(飽和區(qū)),相當(dāng)于三極管的放大區(qū)。
VGS>VGS(th) ,且VDS < VGS - VGS(th),MOS管進(jìn)入可變電阻區(qū):
可變電阻區(qū)在輸出特性的最左邊,Id隨著Vds的增加而上升,兩者基本上是線性關(guān)系,所以可以看作是一個(gè)線性電阻,當(dāng)VGS不同電阻的阻值就會(huì)不同,所以在該區(qū)MOS管相當(dāng)就是一個(gè)由VGS控制的可變電阻。
擊穿區(qū):
隨著VDS增大,PN結(jié)承受太大的反向電壓而被擊穿。
3.6 MOS管轉(zhuǎn)移特性曲線
根據(jù)MOS管的輸出特性曲線,可取得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)移特性曲線。
反應(yīng)了 MOS管的特性,通過(guò) Vgs的電壓來(lái)控制 ID(導(dǎo)通電流), 壓控流型器件!
為什么介紹MOS管的文章都以NMOS舉例?
說(shuō)白了就是NMOS相對(duì) PMOS 來(lái)說(shuō):簡(jiǎn)單點(diǎn)。
這個(gè)簡(jiǎn)單點(diǎn),包括生產(chǎn)難度,實(shí)現(xiàn)成本,實(shí)現(xiàn)方式等等。對(duì)于人類發(fā)展而言,肯定是從某個(gè)事物簡(jiǎn)單的的部分開始深入研究發(fā)展,教學(xué)也是相同的道理,從某個(gè)簡(jiǎn)單部分開始更能夠讓人入門了解一個(gè)事物,然后再步步深入。
究其根本原因,簡(jiǎn)單概括如下:
我們通過(guò)原理分析可以得知,NMOS 是電子的移動(dòng),PMOS那就是空穴的移動(dòng),空穴的遷移率比電子低,尺寸與電壓相等的條件下,PMOS的跨導(dǎo)小于 NMOS,形成空穴溝道比電子溝道更難。
PMOS的閾值電壓教N(yùn)MOS高,因此需要更高的驅(qū)動(dòng)電壓,充放電時(shí)間長(zhǎng),開關(guān)速度更低。
PMOS的導(dǎo)通電阻大,發(fā)熱大,相對(duì)NMOS來(lái)說(shuō)不易通過(guò)大電流。
所以導(dǎo)致現(xiàn)在的格局:NMOS價(jià)格便宜,廠商多,型號(hào)多。PMOS價(jià)格貴,廠商少,型號(hào)少。(相對(duì)而言,其實(shí)MOS管發(fā)展到現(xiàn)在,普通的應(yīng)用 PMOS 和 NMOS 都有大量可方便選擇的型號(hào))
四、MOS管特點(diǎn)
1、輸入阻抗非常高,因?yàn)镸OS管柵極有絕緣膜氧化物,甚至可達(dá)上億歐姆,所以他的輸入幾乎不取電流,可以用作電子開關(guān)。
2、導(dǎo)通電阻低,可以做到幾個(gè)毫歐的電阻,極低的傳導(dǎo)損耗,。
3、開關(guān)速度快,開關(guān)損耗低,特別適應(yīng)PWM輸出模式。
4、在電路設(shè)計(jì)上的靈活性大,柵偏壓可正可負(fù)可零,三極管只能在正向偏置下工作,電子管只能在負(fù)偏壓下工作;
4、低功耗、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng),制造成本低廉與使用面積較小、高整合度。
5、極強(qiáng)的大電流處理能力,可以方便地用作恒流源。
所以現(xiàn)在芯片內(nèi)部集成的幾乎都是MOS管。
6、MOS管柵極很容易被靜電擊穿,柵極輸入阻抗大,感應(yīng)電荷很難釋放,高壓很容易擊穿絕緣層,造成損壞。
前面的幾點(diǎn)也可以說(shuō)是MOS管的優(yōu)點(diǎn)。最后一點(diǎn)容易擊穿也是相對(duì)來(lái)說(shuō)的,現(xiàn)在的mos管沒有那么容易被擊穿,不少都有二極管保護(hù),在大多數(shù)CMOS器件內(nèi)部已經(jīng)增加了IO口保護(hù)。
用手直接接觸CMOS器件管腳不是好習(xí)慣。
曾經(jīng)使用使用過(guò)一個(gè)運(yùn)放:TI 的 TLV70433,CMOS器件,因?yàn)楹附記]注意防護(hù)靜電,那結(jié)局真的是一言難盡。
五、MOS管參數(shù)
MOS管的參數(shù)在每一個(gè)MOS管的手冊(cè)上面都有說(shuō)明,比如:
這里推薦一篇博文,文內(nèi)對(duì)每個(gè)參數(shù)有詳細(xì)的解釋:
MOS管參數(shù)詳解
對(duì)于實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用,主要關(guān)注下面幾個(gè)參數(shù),其他參數(shù)可以自己根據(jù)需求你查看手冊(cè)。
1、VGS(th)(開啟電壓)
當(dāng)外加?xùn)艠O控制電壓 VGS 超過(guò) VGS(th) 時(shí),漏區(qū)和源區(qū)的表面反型層形成了連接的溝道。
應(yīng)用中,常將漏極短接條件下 ID 等于 1 毫安時(shí)的柵極電壓稱為開啟電壓。此參數(shù)一般會(huì)隨結(jié)溫度的上升而有所降低。
MOS管的導(dǎo)通條件
MOS管的開關(guān)條件:
N溝道:導(dǎo)通時(shí) Vg> Vs,Vgs> Vgs(th)時(shí)導(dǎo)通;
P溝道:導(dǎo)通時(shí) Vg< Vs,Vgs< Vgs(th)時(shí)導(dǎo)通。
MOS管導(dǎo)通條件:|Vgs| > |Vgs(th)|
2、VGS(最大柵源電壓)
柵極能夠承受的最大電壓,柵極是MOS管最薄弱的地方,設(shè)計(jì)的時(shí)候得注意一下,加載柵極的電壓不能超過(guò)這個(gè)最大電壓。
3、RDS(on)(漏源電阻)
導(dǎo)通時(shí)漏源間的最大阻抗,它決定了MOSFET導(dǎo)通時(shí)的消耗功率。這個(gè)值要盡可能的小,因?yàn)橐坏┳柚灯?,就?huì)使得功耗變大。
MOS管 導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,這樣電流就會(huì)在這個(gè)電阻上消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗。選擇導(dǎo)通電阻小的MOS管會(huì)減小導(dǎo)通損耗。
現(xiàn)在的小功率MOS管導(dǎo)通電阻一般在幾十毫歐左右,幾毫歐的也有。
4、ID(導(dǎo)通電流)
最大漏源電流。是指場(chǎng)效應(yīng)管正常工作時(shí),漏源間所允許通過(guò)的最大電流。場(chǎng)效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超過(guò) ID 。
一般實(shí)際應(yīng)用作為開關(guān)用需要考慮到末端負(fù)載的功耗,判斷是否會(huì)超過(guò) ID。
5、VDSS(漏源擊穿電壓)
漏源擊穿電壓是指柵源電壓VGS 為 0 時(shí),場(chǎng)效應(yīng)管正常工作所能承受的最大漏源電壓。
擊穿后會(huì)使得 ID 劇增。
這是一項(xiàng)極限參數(shù),加在場(chǎng)效應(yīng)管上的工作電壓必須小于 V(BR)DSS 。
6、gfs(跨導(dǎo))
是指漏極輸出電流的變化量與柵源電壓變化量之比,
是表征MOS管放大能力的一個(gè)重要參數(shù),是柵源電壓對(duì)漏極電流控制能力大小的量度。
過(guò)小會(huì)導(dǎo)致 MOS 管關(guān)斷速度降低,過(guò)大會(huì)導(dǎo)致關(guān)斷速度過(guò)快, EMI特性差。
7、充電參數(shù)
柵極充電信息:
因?yàn)镸OS管的都有寄生電容,其被大多數(shù)制造廠商分成輸入電容,輸出電容以及反饋電容。
輸入電容值只給出一個(gè)大概的驅(qū)動(dòng)電路所需的充電說(shuō)明,而柵極充電信息更為有用,它表明為達(dá)到一個(gè)特定的柵源電壓柵極所必須充的電量。
MOS管的寄生電容
寄生電容是指電感,電阻,芯片引腳等在高頻情況下表現(xiàn)出來(lái)的電容特性。
實(shí)際上,一個(gè)電阻等效于一個(gè)電容,一個(gè)電感,一個(gè)電阻的串聯(lián),低頻情況下表現(xiàn)不明顯,而高頻情況下,等效值會(huì)增大。
MOS管用于控制大電流通斷,經(jīng)常被要求數(shù)十K乃至數(shù)M的開關(guān)頻率,在這種用途中,柵極信號(hào)具有交流特征,頻率越高,交流成分越大,寄生電容就能通過(guò)交流電流的形式通過(guò)電流,形成柵極電流。消耗的電能、產(chǎn)生的熱量不可忽視。
加在 G 極的弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)瞬間變?yōu)楦唠娖剑菫榱恕肮酀M”寄生電容需要時(shí)間,就會(huì)產(chǎn)生上升沿變緩,影響開關(guān)頻率。
在MOS管的規(guī)格書中,有這么幾個(gè)電容參數(shù):
對(duì)于這幾個(gè)電容參數(shù),看下圖所示:
一般從單片機(jī)普通應(yīng)用來(lái)說(shuō),我們對(duì)這個(gè)開關(guān)要求沒那么高,如果不是特殊應(yīng)用場(chǎng)合可以不用深究。
但是不能忽略寄生電容,所以在我們的MOS使用時(shí)候,就會(huì)在GS級(jí)加上一個(gè)電阻,用來(lái)釋放寄生電容的電流。
米勒電容
這三個(gè)等效電容是構(gòu)成串并聯(lián)組合關(guān)系,它們并不是獨(dú)立的,而是相互影響,其中一個(gè)關(guān)鍵電容就是米勒電容Cgd。這個(gè)電容不是恒定的,它隨著柵極和漏極間電壓變化而迅速變化,同時(shí)會(huì)影響柵極和源極電容的充電。
額外說(shuō)明一下,三極管也有米勒電容和米勒效應(yīng),但是相對(duì)來(lái)說(shuō)MOS管的米勒電容會(huì)比三極管的大很多(具體原因由于工藝問題和MOS管特性問題,阻抗大 —> 電流小 —> 充電時(shí)間長(zhǎng) —> 等效電容大)。
米勒效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重增加MOS的開通損耗,因?yàn)樗娱L(zhǎng)了MOS的開通時(shí)間,同時(shí)會(huì)降低MOS的開關(guān)速度。但因?yàn)镸OS管的制造工藝,一定會(huì)產(chǎn)生Cgd,也就是米勒電容一定會(huì)存在,所以米勒效應(yīng)不能避免,只有采用適當(dāng)?shù)姆椒p緩。
一般有四種方法:
①選擇合適的門極驅(qū)動(dòng)電阻RG
②在 G 和 S 之間增加電容
③采用負(fù)壓驅(qū)動(dòng)
④門極有源鉗位
如果想具體了解的朋友,詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參考這篇博文:米勒電容和米勒效應(yīng)
為什么常在MOS管GS并聯(lián)電阻?
借用我實(shí)際使用的一個(gè)電路:
其中 R1,就是我們現(xiàn)在說(shuō)的GS間的并聯(lián)電阻,上文說(shuō)到過(guò),電阻的作用是用來(lái)釋放寄生電容的電流。
那么原因我們來(lái)分析一下,還是要借用一下上面的圖:
總結(jié)一下:
1、起到防ESD靜電的作用,避免處在一個(gè)高阻態(tài)。這個(gè)電阻可以把它當(dāng)作是一個(gè)泄放電阻,避免MOS管誤動(dòng)作,從而 損壞MOS管的柵GS極;
2、提供固定偏置,在前級(jí)電路開路時(shí),這個(gè)的電阻可以保證MOS有效的關(guān)斷(理由:G極開路,當(dāng)電壓加在DS端時(shí)候,會(huì)對(duì)Cgd充電,導(dǎo)致G極電壓升高,不能有效關(guān)斷)
GS端電阻阻值選擇:
建議是一般取5K至數(shù)10K左右,太大影響 MOS 管的關(guān)斷速度。太小驅(qū)動(dòng)電流會(huì)增大,驅(qū)動(dòng)功率增大。但是在有些地方大一點(diǎn)也無(wú)所謂,比如電源防反接等不需要頻繁開關(guān)的場(chǎng)合(上面示例圖)。
為什么要在MOS管G級(jí)串聯(lián)電阻?
還是在上面的示例圖,R2,就是G級(jí)的串聯(lián)電阻。這個(gè)電阻有什么作用呢?
串聯(lián)電阻還是因?yàn)榧纳娙?在G級(jí) 串聯(lián)一個(gè)電阻,與 Ciss(Ciss = Cgd+Cgs)形成一個(gè)RC充放電電路,可以減小瞬間電流值, 不至于損毀MOS管的驅(qū)動(dòng)芯片。
網(wǎng)上還有一種說(shuō)法是:抑制振蕩
MOS管接入電路,也會(huì)有引線產(chǎn)生的寄生電感的存在,與寄生電容一起,形成LC振蕩電路。對(duì)于開關(guān)方波波形,是有很多頻率成分存在的,那么很可能與諧振頻率相同或者相近,形成串聯(lián)諧振電路。
串聯(lián)一個(gè)電阻,可以減小振蕩電路的Q值,是振蕩快速衰減,不至于引起電路故障。
G級(jí)電阻阻值選擇:
一般不建議太大,網(wǎng)上建議百歐以內(nèi),會(huì)減緩MOS管的開啟與通斷時(shí)間,增加損耗,但是在有些地方大一點(diǎn)也無(wú)所謂,比如電源防反接等不需要頻繁開關(guān)的場(chǎng)合(上面示例圖)。
最后說(shuō)明一下上面這兩個(gè)問題,具體情況要具體分析,電阻的選擇不是絕對(duì)的,比如上面示例我實(shí)際使用的電路,我 GS 的并聯(lián)電阻使用了1M,G級(jí)串聯(lián)的電阻使用了10K,對(duì)于我的防反接電路來(lái)說(shuō),也是正常的,大一點(diǎn)還能降低點(diǎn)電量工作時(shí)候的功耗。
雖然不能給出絕對(duì)的參考,但是我們分析了電阻大小對(duì)電路的影響,所以根據(jù)自己使用的場(chǎng)合才能最終確定自己合適的阻值。
六、MOS管的封裝
不同的封裝形式,MOS管對(duì)應(yīng)的極限電流、電壓和散熱效果都會(huì)不一樣,這里根據(jù)博主使用過(guò)的和一些常見的做一些介紹。
1、SOT-23
一般單片機(jī)方案中最常用的封裝,適于幾A電流、60V及以下電壓環(huán)境中采用。
比如:AO3401 ,BSS84
2、SOT-223
也是單片機(jī)方案中最常用的封裝,一般也是幾A電流、60V及以下電壓環(huán)境。
比如:IRFL9014TRPBF, ZXMP6A17GTA
3、TO-252
是目前主流封裝之一,電流可以到70A,電壓100V以內(nèi)(電壓與電流成反比,電流越大,電壓越小)。
比如:SM4286T9RL
在這里插入圖片描述
4、TO-220/220F
這兩種封裝樣式的MOS管外觀差不多,可以互換使用,不過(guò)TO-220背部有散熱片,其散熱效果比TO-220F要好些,價(jià)格相對(duì)也要貴些。這兩個(gè)封裝產(chǎn)品適于中壓大電流120A以下、高壓大電流20A以下的場(chǎng)合應(yīng)用。
比如:IRF4905PBF,NCE6050A
另外還有一些其他的封裝:TO-263,TO-3P/247,TO-251,TO-92,SOP-8,就不一一介紹了。
主要在單片機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域,其他的封裝用得不太多,博主確實(shí)也沒用過(guò)。
七、MOS管判別
以下圖封裝的MOS管為例說(shuō)明,除了SOT-23 封裝,只要是這種類型3腳的封裝,
那么他的G、D、S一定是按照下圖所示的方向定義的(有錯(cuò)誤請(qǐng)指出):
重要:如果用測(cè)量之前將MOS的3個(gè)極短接,泄放MOS管內(nèi)部電荷,確保MOS截止!!!
判別是NMOS 還是 PMOS 以及MOS管好壞。
將萬(wàn)用表調(diào)至二極管檔,將紅表筆接在MOS的S極,黑表筆接在D極,如果這時(shí)候萬(wàn)用表顯示0.4V~0.9V(二極管特性,不同MOS管有一定差異)電壓值,說(shuō)明這很可能是一個(gè) NMOS;如果沒有讀數(shù),說(shuō)明這很可能是一個(gè)PMOS,
為什么說(shuō)很可能是,因?yàn)榈每紤]到一種情況,MOS管D和S已經(jīng)擊穿損壞或者是寄生二極管開路損壞。
所以只需要將上面的紅黑表筆返回來(lái)再測(cè)試一遍,如果情況相反,那么就能夠判斷是 NMOS 還是PMOS。
如果上面操作萬(wàn)用表都顯示一定的電壓值,代表MOS管D和S已經(jīng)擊穿損壞。
如果上面操作萬(wàn)用表都顯示1,代表MOS管寄生二極管開路損壞。
將萬(wàn)用表調(diào)至蜂鳴器檔或者電阻檔,將紅表筆接在MOS的G極,黑表筆接在S極,蜂鳴器不會(huì)響,GS阻抗比較大,代表GS沒有擊穿損壞。
另外說(shuō)明:網(wǎng)上確實(shí)有文章使用萬(wàn)用表判斷一個(gè)MOS管的G,S,D級(jí),可這里我在實(shí)際工作中,確實(shí)真沒有用到過(guò),但并不表示我認(rèn)為沒有用。如果今后真實(shí)遇到,我會(huì)來(lái)更新此部分。
八、MOS管應(yīng)用
前面也提到過(guò),現(xiàn)在芯片內(nèi)部集成的幾乎都是MOS管??梢奙OS管現(xiàn)在在電子產(chǎn)品的地位,
MOS管產(chǎn)品可廣泛的應(yīng)用于電源,通訊,汽車電子,節(jié)能燈,家電等產(chǎn)品。
具體比如:開關(guān)電源應(yīng)用,恒流源,MOS管可應(yīng)用于放大,阻抗變換,可變電阻等。
MOS管的應(yīng)用 是基于 MOS管的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)來(lái)決定的。
我這里大話不說(shuō),針對(duì)自己的行業(yè)單領(lǐng)域,總結(jié)了幾個(gè)比較實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)合:
1、作開關(guān)管用
可參考博主電路小課堂的幾篇博文:
分享一款實(shí)用的太陽(yáng)能充電電路(室內(nèi)光照可用)
聊聊電源自動(dòng)切換電路(常用自動(dòng)切換電路總結(jié))
2、防反接用
相對(duì)于二極管來(lái)說(shuō),MOS管還是有很大的優(yōu)勢(shì),我下一篇電路小課堂會(huì)更新防反接電路。
電路小課堂已經(jīng)更新:
結(jié)合實(shí)際聊聊防反接電路(防反接電路總結(jié))
3、作電平轉(zhuǎn)換用
電路小課堂會(huì)更新電平轉(zhuǎn)換電路。
結(jié)合實(shí)際聊聊電平轉(zhuǎn)換電路(常用電平轉(zhuǎn)換電路總結(jié))
4、彌勒平臺(tái)用于緩啟電路
請(qǐng)稍等……
當(dāng)然正如本節(jié)開頭所說(shuō),MOS管的應(yīng)用非常的廣,這里的列舉只是針對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域的小型電子產(chǎn)品應(yīng)用而言。如果以后有機(jī)會(huì)接觸到其他應(yīng)用,博主回來(lái)更新說(shuō)明!!!
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審核編輯:湯梓紅
評(píng)論