MOS管的重要特性及結(jié)構(gòu)，四種類型-KIA MOS管

MOS管的重要特性，MOS管的類型及結(jié)構(gòu)

MOS管是FET的一種（另一種為JFET結(jié)型場效應(yīng)管），主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：N溝道型和P溝道型；又根據(jù)場效應(yīng)原理的不同，分為耗盡型（當(dāng)柵壓為零時(shí)有較大漏極電流）和增強(qiáng)型（當(dāng)柵壓為零，漏極電流也為零，必須再加一定的柵壓之后才有漏極電流）兩種。因此，MOS管可以被制構(gòu)成P溝道增強(qiáng)型、P溝道耗盡型、N溝道增強(qiáng)型、N溝道耗盡型4種類型產(chǎn)品。

MOS管的重要特性

1、導(dǎo)通特性

MOS管的重要特性，導(dǎo)通的意義是作為開關(guān)，相當(dāng)于開關(guān)閉合。NMOS的特性，VGS大于一定的值就會導(dǎo)通，適用于源極接地時(shí)的情況（低端驅(qū)動），只需柵極電壓達(dá)到4V或10V就可以了。PMOS的特性是，VGS小于一定的值就會導(dǎo)通，適用于源極接VCC時(shí)的情況（高端驅(qū)動）。

2、損失特性

不管是NMOS還是PMOS，導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在，電流就會被電阻消耗能量，這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗。小功率MOS管導(dǎo)通電阻一般在幾毫歐至幾十毫歐左右，選擇導(dǎo)通電阻小的MOS管會減小導(dǎo)通損耗。

MOS管在進(jìn)行導(dǎo)通和截止時(shí)，兩端的電壓有一個(gè)降落過程，流過的電流有一個(gè)上升的過程，在這段時(shí)間內(nèi)，MOS管的損失是電壓和電流的乘積，這稱之為開關(guān)損失。通常開關(guān)損失比導(dǎo)通損失大得多，而且開關(guān)頻率越快，損失也越大。

導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積越大，構(gòu)成的損失也就越大。縮短開關(guān)時(shí)間，可以減小每次導(dǎo)通時(shí)的損失；降低開關(guān)頻率，可以減小單位時(shí)間內(nèi)的開關(guān)次數(shù)。這兩種辦法都可以減小開關(guān)損失。

3、寄生電容驅(qū)動特性

跟雙極性晶體管相比，MOS管需要GS電壓高于一定的值才能導(dǎo)通，而且還要求較快的導(dǎo)通速度。在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到，在GS、GD之間存在寄生電容，而MOS管的驅(qū)動，理論上就是對電容的充放電。

對電容的充電需要一個(gè)電流，由于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(shè)計(jì)MOS管驅(qū)動時(shí)第一個(gè)要留意的是可提供瞬間短路電流的大小；第二個(gè)要留意的是，普遍用于高端驅(qū)動的NMOS，導(dǎo)通時(shí)需要柵極電壓大于源極電壓。

而高端驅(qū)動的MOS管導(dǎo)通時(shí)源極電壓與漏極電壓（VCC）相同，所以這時(shí)柵極導(dǎo)通電壓要比VCC高4V或10V，而且電壓越高，導(dǎo)通速度越快，導(dǎo)通電阻也越小。

MOS管的重要特性

4、寄生二極管

漏極和源極之間有一個(gè)寄生二極管，即“體二極管”，在驅(qū)動感性負(fù)載（如馬達(dá)、繼電器）應(yīng)用中，主要用于保護(hù)回路。不過體二極管只在單個(gè)MOS管中存在，在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的。

MOS管的重要特性

5、不同耐壓MOS管特點(diǎn)

不同耐壓的MOS管，其導(dǎo)通電阻中各部分電阻比例分布不同。如耐壓30V的MOS管，其外延層電阻僅為總導(dǎo)通電阻的29%，耐壓600V的MOS管的外延層電阻則是總導(dǎo)通電阻的96.5%。

不同耐壓MOS管的區(qū)別主要在于，耐高壓的MOS管其反應(yīng)速度比耐低壓的MOS管要慢，因此，它們的特性在實(shí)際應(yīng)用中也表現(xiàn)出了不一樣之處，如耐中低壓MOS管只需要極低的柵極電荷就可以滿足強(qiáng)大電流和大功率處理能力，除開關(guān)速度快之外，還具有開關(guān)損耗低的特點(diǎn)，特別適應(yīng)PWM輸出模式應(yīng)用；而耐高壓MOS管具有輸入阻抗高的特性，在電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器、開關(guān)電源方面應(yīng)用較多。