浅析MOS管的四大实用技巧

2018-11-8 14:11:41 2852 MOS管

0 　　MOS管是一个时代产物,随着MOS管技术的进展，特别是大电流、小封装、低功耗的单芯片MOS管出现，它的开关速度快/输入阻抗大/热稳定性好等等优点,已经成为工程师们的首选。　　在电子元器件论坛呆久了，看了好多网友问起MOS管的事情，有很多童靴对MOS管的使用不是很熟悉，今天有空给大家说几个关于MOS管的技巧的几个实用技巧的事情。　　为了把问题说的明白些，还是有必要把MOS管的身世先介绍一下。　　MOS管是FET的一种(另一种是JFET)，可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS管，或者PMOS管指的就是这两种。　　MOS管依照其“通道”的极性不同，可分为n-channel与p-channel的MOSFET，通常又称为NMOSFET与PMOSFET. 　　一，符号记忆技巧:“屁朝外”即可! 　　如图1为电路符号。那么问题就来了，一般初学者，对这样的符号总是混淆，总是记不住这两种类型的符号，现在本官告诉一个记忆诀窍，让你一辈子终身难忘!先看电路符号，　　把MOS管电路符号近似看做一个人,定义D是脑袋,G是抬起的脚,S是立着的脚,2极管是幕布!谐音“P朝外”，记住"P→"朝外放就行了,N不用记了，PMOS→简称P→P都是朝外放的。　　二，看MOS管封装技巧　　过去数年中硅技术的改进已经将MOSFET的内阻和功率半导体的发热量降低到了相当低的水平，以至封装限制了器件性能的提高。随着系统电流要求成指数性增加，市场上已经出现了多种先进的功率封装的MOSFET封装。这些新的封装MOS技术提供了更多的设计自由度，但太多的选择也使得人们大感困惑，特别是让那些电源的设计者无所适从。　　所谓封装就是给MOSFET芯片加一个外壳，这个外壳具有支撑、保护、冷却的作用，同时还为芯片提供电气连接和隔离，以便MOSFET器件与其它元件构成完整的电路。　　芯片的材料、工艺是MOSFET性能品质的决定性因素，MOSFET厂商自然注重芯片内核结构、密度以及工艺的改进，以提高MOSFET的性能。这些技术改进将付出很高的成本。　　做电源的一般常用的MOS管的封装形式也就是下面的两种形式。　　1.TO封装　　TO(TransistorOut-line)的中文意思是“晶体管外形”。这是早期的封装规格，例如TO-92，TO-92L，TO-220，TO-252等等都是插入式封装设计。近年来表面贴装市场需求量增大，TO封装也进展到表面贴装式封装。TO252和TO263就是表面贴装封装。其中TO-252又称之为D-PAK，TO-263又称之为D2PAK。　　2、SOT和SOP封装　　SOT小外形晶体管封装。这种封装就是贴片型小功率晶体管封装，比TO封装体积小，一般用于小功率MOSFET。常见的规格有：常用四端引脚的SOT-89MOSFET。　　SOP的中文意思是“小外形封装”。SOP是表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L字形)。材料有塑料和陶瓷两种。SOP也叫SOL和DFP。　　MOSFET的SOP封装多数采用SOP-8规格，业界往往把“P”省略，叫SO(SmallOut-Line)。　　三，MOS管的防静电使用技巧　　一般在MOS管的使用过程中都非常注意防静电破坏。MOSFET的栅极-源极间最大额定电压约为±20V,如果驱动电压超出这个范围,就很有可能永久损坏MOSFET,主要是因为MOSFET输入阻抗大特点,电荷不能及时的流走,积聚在门极(G),就会造成Vgs大于这个±20V的范围,这时候MOSFET就可能损坏。这就是为什么一定不准用手去摸MOSFET的引脚的原因,手上的静电高达千伏,MOSFET一下子就被击穿了。　　记住,不要用手拿住MOSFET的腿,不然可很不专业。为了防止MOSFET被静电破坏,大家也是费尽脑汁,除了严格按照规章制度外,带上放电手套,电烙铁接地等等都是必要的。　　静电问题往往是MOSFET的薄弱处。在电路设计中应该怎么来保护MOSFET呢?既然Vgs不能大于20V,那我们就可以在G和S之间,加一个20V的稳压管,来防止干扰脉冲或是静电破坏MOSFET。　　四，单片机控制MOSFET的应用技巧　　说到底，MOS管主要是应用，按照MOS管的datasheet来说，确实比较复杂，对于初学者来说，就是名词就够折腾一阵。当然MOS管的datasheet中的主要参数还是必须要稍微了解的。　　为了说明MOS管的应用技巧，为了给初学者一个鲜明的使用简单的印象，这里只接受两个简单开关应用，让大家迅速掌握这个应用技巧。　　可以看得出,这个比较器的反向端我给他一个1V的恒定电平(当然,0.5V/1.5V都行),MCU_IO(接单片机的控制端口)如果输出高电平(电压肯定高于1V),比较器的输出结果就接近于VCC。　　这里需要注意,比较器输出的电压到底是多少?NO。不知道就对了,因为此时比较器输出的所谓高电平,其实是比较器的供电电压VCC,给这个比较器供电电压时多少,就输出多少(略小于VCC),比如,这里我们给比较器的供电电压12V,此时比较器输出12V,这个12V就加在MOSFET的门极上,MOSFET就会导通,负载就会通电.实现这个电路芯片比较多,比如LM358/LM324等等。　　这个是摘自实际应用的驱动电路，选取其中一部分给大家了解。图中电阻R17和三极管Q4,当MCU_IO是高电平1的时候,三极管导通,MOS管的门极电压降低到低电平,MOS管关闭，当MCU_IO是低电平的时候,三极管Q4关闭,此时MOS管导通。 0
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