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MOS场效应管基本知识

转载---Micro_Grid电力电子技术与新能源2020-11-26 21:18

导体三极管中有两种极性载流子参与导电,因此又称双极三极管。本文介绍了另一种三极管。这种三极管只有一种载流子参与导电,因此也称为单极三极管。由于该管采用电场效应控制电流,也称为场效应三极管(FET),简称场效应管。MOS常用于电路,主要用作开关管,常用于电机驱动电路MOS您可以看到小编之前写的H桥电机驱动电路的详细说明。

场效应管可分为两类,一类是结型场效应管(JFET),另一种是绝缘栅场效应管(MOSFET)。

即使搜索结型场效应管,也只有几种,你怀疑结型场效应管已经被人类抛弃了,是的,JFET使用相对较少。

让我们跳过JFET,直接分享绝缘栅场效应管的基础知识。

中文全称绝缘栅场效应管,由于这种场效应管的栅极被绝缘层隔离,又称绝缘栅场效应管,英文简称MOSFET,一般也简称MOS管。

MOSFET输入电阻高达10^9Ω以上可分为N沟和P沟,无论是N沟还是P沟,都可分为增强型和耗尽型。

N沟道的MOS管道通常也简称NMOS,P沟道的MOS管简称为PMOS。

MOS管种类

MOS管道有三个脚,栅极G,漏极D,源极S,通常,MOS管底与S极在管内连接,而且,MOS寄生二极管通常在D极和S极之间,所以,你看到的MOS管的符号通常是下面画的。

MOS管符号

仔细观察的朋友会发现,寄生二极管的方向总是与箭头的方向一致,无论是N通道还是P通道。事实上,在一般使用中,更多的是使用N通道增强型或P通道增强型MOS耗尽的管道很少使用。那么,如何使用呢?MOS管制电子开关?例如,驱动LED?先来两张图。

MOS管简单应用

一般认为MOS管导通不需要电流,只要UGS提供一定的电压就可以导通了。对于N通道增强型MOS管,当UGS当大于一定值时,就会导通。这里的一定值是指打开电压UGS(th),N沟道增强型UGS(th)一般是2~4V之间。

增强P沟MOS管,当UGS当小于一定值时,,P沟道增强型UGS(th)一般是-2~-4V之间。

如果UGS不能达到相应的电压值,MOS不能导通,所以说MOS管是电压控制型元件。可能会有朋友问,电路图中的电阻Rgs有什么作用?

是的,在MOS管内结构,G极与D极、S极实际上有一层绝缘层二氧化硅隔离,相当于有一个电容器

这些寄生电容器是不可避免的,电容器的大小是由MOS管道的结构、材料和电压决定。如果上述电路图没有电阻Rgs是的,电路会变成什么?以下图为例,做一个小实验。

没有电阻RgsG极接5时V控制信号相当于寄生电容Cgs进行充电,即使撤去G极上的控制电压,G极上也有电容的电压,所以MOS还是导通的。

当有G、S两极有电阻Rgs当G极撤5时V信号,电阻Rgs寄生电容器可以使用Cgs释放上电压,所以MOS就截止了。

因此,在上述电路中添加电阻Rgs,能及时释放电容的电压,有利于提高电路的可靠性,避免G极不控制信号时误动。MOS管道具有输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特点。

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