MOS管如何正确选择-竟业电子 MOS管

选择MOS管产品之前,首先要先了解什么是MOS管? MOS管的作用？才能更好的选择。

什么是MOS管： MOS管是金属氧化物半导体场效应(MOS)晶体管。

MOS管分类： MOS管分为N沟道与P沟道两大类即NMOS管和PMOS管；

什么是PMOS管：

P沟道增强型场效应晶体管：P沟道硅MOS管在N型硅衬底上有两个P+区，源极和漏极，它们之间不通导，源极上加有足够的正电压(栅极接地)时，栅极下的N型硅表面呈现P型反型层，成为连接源极和漏极的沟道。 P沟道耗尽型场效应晶体管：N型硅衬底表面不加栅压就已存在P型反型层沟道，加上适当的偏压，可使沟道的电阻增大或减小。

什么是NMOS管：

N沟道增强型MOS管：在一块掺杂浓度较低的P型硅衬底上，有两个高掺杂浓度的N+区，并且有金属铝引出两个电极，分别是漏极D和源极S，在漏——源极间的绝缘层上有一个铝电极（通常是多晶硅），是栅极G。在衬底上有一个电极B。 由MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路，由NMOS组成的电路就是NMOS集成电路，由PMOS管组成的电路就是PMOS集成电路，由NMOS和PMOS两种管子组成的互补MOS电路，即CMOS电路。

MOS管的作用：

MOS管一般被用于放大电路或开关电路。 在主板上的电源稳压电路中，MOS管的作用是判断电位，它在主板上常用“Q”加数字表示。

以上是大概了解了MOS管，那么我们现在就是如何选择正确的MOS管。

 

1.选择PMOS管还是NMOS管 ：

首先要看选用的哪一种电子元器件方可进一步选择PMOS管还是NMOS管, 在选择电子元器件之前，我们通常先确定驱动器件的电压，额定电压越大，元器件的成本越高，额定电压应当大于干线电压或总线电压，才能确保MOS管不失效。

为确保MOS管不失效，必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压，即最大VDS。

注意：MOS管会因能承受的最大电压会随温度变化而变化。

MOS管接地时，而负载连接到干线电压上时，该MOS管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应选择NMOS管，这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。

当MOS管连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用PMOS管。

PS:便携式设备为20V、FPGA电源为20～30V、85～220VAC应用为450～600V。

 

2.MOS管的额定电流选择

MOS管的额定电流：是负载在所有情况下能够承受的最大电流; MOS管的额定电流如何选择，由电路结构来决定。 除了额定电流选择外，还有导通损耗的计算。 MOS管在导电过程中会有电能损耗，MOS管在“导通”时就像一个可变电阻，由器件的RDS（ON）所确定，并随温度变化而变化，电子元器件的功率耗损可由Iload2×RDS（ON）计算，由于导通电阻随温度变化，因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOS管施加的电压VGS越高，RDS（ON）就会越小；反之RDS（ON）就会越高，

一般便携式设计，会应用较低的电压，工业设计应用，一般用较高的电压

 

3.MOS管的开关性能选择

影响MOS管开关性能最重要的参数是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容，因为每次 开关时都要对它们进行充电，因此MOS管的开关速度变慢，从而影响电子元器件的效率，

影响MOS管开关性能最大的是：栅极电荷（Qgd）;

PS：MOS管开关总功率方程 Psw=（Eon+Eoff）×开关频率;

 

4.MOS管的散热

一般在计算散热要求时，要计算两种情况：现实情况及最坏情况;，这样才能确保MOS管不失效。 MOS管资料表上会有一些数据，那么需要注意的是：封装器件的半导体结与环境之间的热阻和最大的结温。

电子元器件的结温计算方程式： 结温=最大环境温度+（热阻×功率耗散）