MOS管选型

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MOS管的转移特性曲线

 

 

 可变电阻区：当满足Ugs>Ugs(th)，且Uds<Ugs-Ugs(th)，MOS管进入可变电阻区。

 根据上面公式可得，只有Ugs-阈值电压 > Uds，MOS才完全导通，脱离放大区。

 

 

上图可被分为四部分：

1、夹断区(截止区)

此区域内，VGS未达到VGS(th) 开启电压，MOS管不导通，即ID基本为零；

2、可变电阻区

此区域内，ID-VDS基本维持线性比例关系，斜率即为MOSFET的导通电子Rds(on)。

3、饱和区（恒流区）

此区域内，ID不再随着VDS的增大而增大。说明ID已经饱和了。

4、击穿区

此区域内，因VDS过大，MOSFET被击穿损坏。

击穿区在输出特性左边区域，随着Uds增大，PN结承受太大的反向电压而被击穿，工作时应该避免让管子工作在该区域。

 

当MOSFET工作在开关状态时，随着VGS的通/断，MOSFET是在截止区和可变电阻区来回切换的，在切换过程中可能会经过饱和区。

当MOSFET工作于饱和区时，可以用来通过控制VGS的电压来控制电流ID，将MOSFET用于实现上电软起动电路。

 

MOS管的参数：
1、 开启阈值电压（Vgsth）:有些MOS管阈值电压不到1V，MOS管就能开始导通，有的MOS管开启电压至少2V。
2、持续工作电流（Ihold）：MOS管工作时，能持续通过D极和S极间的电流。
3、栅极和源极之间的最大值（Vgs）：当MOS管开始导通时，这个电压值较小，当栅极和源极间的电压值达到一个值时，MOS管才能完全导通。加载这两端的电压值也有个极限，不能超过给出的最大值。
4、最大耐压值（Vdss）：加载到D极和S极间的最大电压值。通过MOS管加载到负载上的电压值，一定要小于最大耐压值，而且留有足够的余量。
5、Vbr击穿电压：在G极和S极间的电压值为0时，在D极和S极间加载电压，当电压值达到多少V时，MOS管被击穿。
6、导通电阻：我们希望它的电阻越小好，电阻越小，功耗就越小，发热量就越小。一般为几十毫欧，小的能达到几毫欧。
7、冲击电流（Idm）：负载启动的瞬间，可以有很高的冲击电流，包括浪涌等。这个冲击电流一般为保持工作电流的4倍。
8、漏电流：开启电压为0时，MOS管没导通时，在D极和S极加载电压时，D极和S极之间会有很小的电流。
9、开启时间、上升时间、关断时间、下降时间：这4个参数说明MOS管的开速度，MOS管用在高频信号电路中，这个参数很重要。比如一个频率为50Khz的PWM波，有高电平和低电平，MOS管需要不停的关闭和打开，如果MOS管导通和关闭速度不够，这个PWM波不能完整传输。

 

VGS（th）：敞开电压（阀值电压）。当外加栅极操控电压VGS超越VGS（th）时，漏区和源区的外表反型层形成了衔接的沟道。应用中，常将漏极短接前提下ID即是毫安时的栅极电压称为敞开电压。此参数通常会随结温度的上升而有所下降。

RDS（on）：在特定的VGS（通常为10V）、结温及漏极电流的前提下，MOSFET导通时漏源间的最大阻抗。它是一个非常重要的参数，决定了MOSFET导通时的消耗功率。此参数通常会随结温度的上升而有所增大（正温度特性）。故应以此参数在最高作业结温前提下的值作为损耗及压降计算。

 

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转移特性是表示Uds不变时，Id与Ugs之间的关系。

 在上图的转移特性曲线上，我们可以看到当Ugs大于4V时，Id大幅度增加，而当Ugs到达6V时，Id达到了最大值。

 

常用的MOS是下面两种