关于MOSFET这些一定要知道【图文分享】-KIA MOS管

MOSFET就是我们俗称的MOS管，常用的就是用MOS管来做开关器件。

我们通常选MOS管会希望其有如下的参数：

1、耐压足够高，避免DS的击穿。 

2、导通电流足够大，保证功率的输出足够。

3、体积小发热低，避免过热损坏器件。

4、开关速度要快，因为要经过可变电阻区，所以要尽快， 避免过多的发热损耗。

各个参数介绍：

一、击穿电压

DS可承受的最大电压，这个参数也并不是越大越好，耐压高的管子，一般通态电阻也比较大！

二、导通电流

Id，持续漏极电流，通常和通态电阻有很大关系。

三、体积和发热

热阻：热量在传导过程中受到的阻碍作用，用R表示。单位℃/W. 

我们自然希望热阻越小越好，那样热量就会散发出去，而避免管子过热而损坏器件。通常相同参数的MOS管，体积越大，热阻就越小，散热越顺利。通常对于MOS管我们还会进行辅助散热，诸如增大散热片，线路板面积的铺铜等措施。

四、开关速度

开关速度如何处理不好，那么导致对应的发热可能比通态电阻造成的发热还大！

究其原因还是因为MOS管不是理想的导通和截止，而是需要一段时间。例如导通，电压逐渐降低，电流逐渐升高，这段时间内，电压和电流都不为0，对应就会产生一定的发热功率。

当然如果是长时间持续的导通或者关断的状态也倒是无所谓，但是一般MOS管都是出于高速开关管的状态。这时候对应的损耗就不容小觑了。

1.MOS管的开关损耗与导通损耗

通常解决办法有 零电压开关技术(ZVS)和零电流开关技术(ZCS)。

MOS管原理：

MOS管是一个栅极电压控制漏极电流的器件。 

栅极从外部来看的话可以等效成为一个电容的，控制MOS管的开关就是电容的充放电。一旦超过开启电压（2~4V）再继续增加就会进入可变电阻区，继续升高就会进入恒流区。 

电容两端的电压不会突变，升降需要一个过程，这个过程越快也即是开关速度越快，对应的开关损耗也就越低。

2.栅极充放电等效电路

常情况下，电流越大，对应的栅极电容也就越大也就是说开关速度慢。但是电流越大，对应的功率也就越大，它们是相互制约又相互联系的，所以，在参数选择上，要做到均衡。

栅极电阻的作用

说一千道一万就是想尽可能高的提高开关速度，而栅极电阻的存在势必会影响开关速度，即电容的充放电速度。那为何还要保留呢？

3.栅极的寄生振荡

如果没有栅极电阻，由于各种杂散参数的影响，会产生栅极的寄生震荡。甚至还有严重的过冲现象的发生。

MOS管内部的二极管

通常在MOS管的DS之间是并有一个二极管的，性能堪比快恢复二极管。这就是为什么MOS管驱动感性负载不需要在额外并联二极管的原因。

MOS管驱动电路

驱动电路要求足够的充放电电流，在高速状态下，不能使用上下拉电阻来提供相应的高电平和低电平，否则将严重降低开关速度，增加通过可变电阻区的时间，降低效率。那该怎么办呢？

慢开快关场合驱动电路

4.简化后慢开快关电路

在避免寄生震荡的前提下(保留栅极电阻)，在栅极电阻上并联一个二极管。

这样在是低电平的时，可以达到快速截止的效果。

负压截止场合驱动电路

先来说一下负压截止的好处

①、保证快速截止。由RC充电模型可知，在0~5V的参考区间内，-5~12的关断速度要远大于5~12的关断速度。

②、保证可靠截止。 因为MOS管的GD间有较大的电容存在，因此来自负载的高频干扰可能通过Cgd在栅极产生感应电压，该电压可能导致MOS管的误导通，而负压截止在一定程度上避免此种情况的发生。

一般驱动电路设计

5.MOS管驱动电路参考

这里有一点不同了，就是那个R2和稳压管。

Q：R2啥作用？

A：MOS管栅极输入阻抗高，在引脚悬空的状态下，很容易在栅极形成较高的感应电压而使得管子误导通，R2的存在可以保证可靠的下拉截止。典型值10K。

Q：稳压管的作用？

A：将栅极电位钳位，避免击穿栅极电容，造成MOS管的损坏。 

取值应高于驱动电压，低于最大承受电压。

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