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MOS管开关电路是什么?

发布时间:2022-07-16 17:07:00

来源:http://www.szinter.com.cn/news839159.html

给予泰德兰电子AOS英国万代输出功率MOSFET型号规格型号的选择和应用分析及其问题AC-DC,DC-DC电源IC建议规划方案型号规格---MOS什么是管开关电源电路?详细说明MOS管开关电源电路!

答:MOS管开关电源电路的使用MOS管栅极(g)操纵MOS管源极(s)和漏极(d)电源电路的基本原理结构。MOS管道分为N沟和P沟,因此开关电源电路也分为两种。

一般情况下,广泛适用于高端推广MOS,栅极电压必须超过源极电压。而高端推广MOS管道导通时源极电压和漏极电压(VCC)同样,此时栅极电压比VCC大4V或10V.如果在同一系统软件中获得比较VCC大电压需要专业的整流电路。许多电机控制器集成了电荷泵。需要注意的是,应选择合适的外部电容器,以获得足够的短路故障电流来促进MOS管。

MOS管道是由电压驱动的,这是合理的电压达到打开电压时,才能引导它DS,有多少电阻器可以导通栅极串。但是,如果规定电源开关工作频率较高,则栅对地或VCC可视为电容器,对于电容器来说,串的电阻器越大,栅极的导电压越长,MOS处于半导通状态的时间越长,半导通状态下会扩大,很容易损坏MOS,因此,高频格栅极串的电阻器不仅要小,而且要增加外部光耦电路。

MOS管开关电源电路的特点

MOS管道类型及结构

MOSFET管是FET一个(另一个)JFET),可生产成加强型或耗光型,P有四种类型的沟道或N沟道,但只使用强化N沟道MOS管道和加固P沟MOS因此,通常提到管道NMOS,或是PMOS指的是这两种。

为什么不使用耗光型?MOS不建议追根究底。

针对这两种加强型MOS管道,比较常见的是NMOS.因为导通电阻小,很容易制造。因此,一般用于开关电源电路和电机驱动器NMOS.下边的详细介绍中,也多以NMOS为主导。

MOS分布式电容器存在于管道的三个引脚中间,这不是每个人都必须的,而是由于生产、制造和加工过程的限制。分布式电容器的存在促使在设计方案或选择光耦合电路时更加不方便,但没有办法防止,以后再详细说明。

在MOS从管道电路原理图中可以看出,泄漏极和源极之间有一个生存二极管。这被称为体二极管,它在促进交流电流(如电机)方面非常重要。顺便说一句,体二极管只有一个MOS管道内存在,集成电路芯片集成ic通常没有内部结构。

MOS管导通特点

导通是指作为电源开关,相当于关闭电源开关。

NMOS的特点,Vgs如果超过一定值,就会导通。适用于以源极接地装置(中低端驱动)时的情况。只需4个栅极电压V或10V就可以了。

PMOS的特点,Vgs如果低于一定值,就会导通,适合以源极接VCC现状(高端推广)。然而,尽管如此PMOS它可以很容易地作为高端推广,但由于导通电阻大,价格昂贵,更换类型少,通常或应用于高端推广NMOS.

MOS开关管损害

无论是NMOS或是PMOS,导通后有导通电阻器,这样电流就会在这个电阻器上消耗动能,这部分消耗的动能称为导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减少导通耗损。如今的小输出功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧上下,也有几毫欧。

MOS在导通和截止的情况下,一定不能在一瞬间进行。MOS在此期间,两侧的电压有一个全过程,通过的电流有一个全过程,MOS管道损坏是电压和电流的乘以,称为电源开关损坏。通常,电源开关损坏远大于导通损坏,电源开关工作频率越快,损坏越大。

瞬时电压和电流相乘很大,造成很大的损坏。减少定时开关可以减少每次导通时的损坏;减少电源开关的工作频率和单位时间内的电源开关频率。这两种方法可以减少电源开关的损坏。

MOS管推动

与双正负极晶体三极管相比,一般感觉是MOS管道导通不需要电流,只需要GS如果电压高于一定值,就可以了。这很容易保证,但是,每个人都必须有速度。

在MOS可见于管道的结构,GS,GD中间有分布式电容器,中间有分布式电容器MOS管道的推动实际上是给电容器的电池充电。电容器的电池充电必须有一个电流。因为电容器可以作为短路故障充电,所以瞬间电流会很大。选择/设计方案MOS首先要注意的是能带来短路故障电流的尺寸。

而在开展MOSFET因为MOSFET有两种:N沟与P沟。在输出功率系统软件中,MOSFET可作为电气开关使用。如在N沟道MOSFET当栅极和源极之间增加正电压时,其电源开关导通。电流可通过电源开关从漏极流入源极。漏极和源极之间有一个内电阻,称为导电阻RDS(ON)。务必清晰MOSFET格栅极是一种高特性阻抗端,因此,格栅极必须增加电压。这就是后面详细介绍的原理。图中格栅极地电阻器。如果网格悬挂在空中,设备将不会按照设计意图工作,并且很可能在没有适当时间的情况下导致或关闭,这可能会导致潜在的输出功率损耗。当源极与栅极之间的电压为零时,电源开关关闭,电流根据设备终止。虽然设备已经关闭,但仍有细微的电流,称为漏电流,即IDSS.

第一步:N沟或P沟

选择合适设备设计方案的第一步是决定选择N沟或P沟MOSFET.在常见的输出功率应用中,当一个MOSFET当负载连接到主干线电压时,接地装置MOSFET导致低压侧电源开关。N通道应用于低压侧电源开关MOSFET,这也来自于考虑独立或导通器件所需的电压。当MOSFET当连接到系统总线和负载接地装置时,需要使用高压侧电源开关。P沟通常用于这种拓扑结构MOSFET,这也源于对电压推动的考虑。

第二步:明确额定值电流

第二步是选择MOSFET额定值电流。这取决于电源电路的结构,额定值电流应该是负载在所有条件下都能承受的较大电流。与电压类似,设计方案工作人员必须确保选择MOSFET能承担这一额定值电流,即使在系统软件造成顶峰电流时。考虑到的两种电流状态是连续模式和单脉冲峰值。主要参数如下FDN304P管DATASHEET主要参数如下图所示:

以持续导通的方式,MOSFET当电流继续根据设备稳定时。单脉冲峰值是指通过设备的大量电涌(或峰值电流)。一旦在此前提下明确了较大的电流,只需立即选择能够承受较大电流的设备。

选择额定值电流后,还必须计算导通耗损。在真实情况下,MOSFET这不是一个梦想中的设备,因为电磁能耗损会出现在整个导电过程中,这被称为导通耗损。MOSFET在导通中,它就像一个由设备制成的可调电阻RDS(ON)随着环境温度的明显变化而变化。设备的输出功率损失可以由Iload2&TImes;RDS(ON)由于导通电阻随环境温度而变化,输出功率损耗也会随比例而变化。对MOSFET增加的电压VGS越高,RDS(ON)它会越小;相反RDS(ON)便会越高。对于设计方案工作人员来说,这是系统软件电压必须最件电压的区域。对于便携式设计方案,选择较低的电压比较容易(比较广泛),而对于工业产品设计,可选择较高的电压。留意RDS(ON)电阻会随着电流的轻微升高而升高。有关RDS(ON)可以在制造商带来的技术文件表中找到各种电阻设备的主要参数转换。

第三步:明确热规定

挑选MOSFET的下一步是测算系统软件的排热规定。设计人员必须考虑两种不同的情况,即最坏的情况和具体的情况。由于该结果具有较大的可靠容量,因此建议选择最坏情况下的值,以确保系统软件不易无效。在MOSFET材料表中还有一些必须特别注意的测量数据信息;如半导体材料结与自然环境之间的传热系数,以及封装形式设备的较大结温。

装置的结温相当于大工作温度、传热系数和输出功率损耗的相乘(结温=工作温度大 [传热系数&TImes;输出功率损失。系统软件的最大功率损系统软件的最大功率损失,即定义等于I2&TImes;RDS(ON)。由于设计方案人才已确认将根据设备的大电流计算出不同的环境温度RDS(ON)。特别是在解决简单的热型号时,设计方案人员还需要充分考虑半导体材料结/装置外壳和外壳/自然环境的热导率;即规定印刷电路板和包装形式不能再加热。

通常,一个PMOS生存的二极管存在于管道中。二极管的作用是避免源漏端接反。PMOS来讲,相比NMOS的优点就在于它的打开电压可以为0,而DS电压中间的电压相距不大,NMOS导通标准规定VGS超过阀值会导致操作电压必须超过所需电压,造成多余的不便。采用PMOS作为自动开关,有以下两种应用:

第一种应用,由PMOS选择电压时V8V当电压全部由存在时,V8V给予,将PMOS关掉,VBAT不给电压VSIN,而当V8V为低时,VSIN由8V配电。留意R120接地装置,电阻器可以平稳降低栅极电压,保证PMOS一切正常打开,这也是上述格栅极高特性阻抗造成的安全隐患。D9和D10的功能取决于避免电压倒流。D9可以省去。这里需要注意的是,事实上,电源电路DS接错,那样由寄生二极管导通造成了开关管的作用不可以做到,具体运用要留意。

这个电源电路似乎在操纵数据信号PGC操纵V4.2是不是给P_GPRS配电。在这个电源电路中,源漏两侧没有接错,R110与R113存在的价值取决于R110操纵栅极电流不会太大,R113操纵栅极的正常化,将是R113下拉高,截至PMOS,同时也可以看作是操纵数据信号的下拉,当MCU当内部结构引脚不下拉时,即导出为泄漏,不能推动PMOS关掉,这时,因此,电阻器必须由外部电压下拉R113有两个功能。R110可以更小,100欧母也可以。

另外,大家再去MOS管道按钮特性

静态数据特征

MOS管道作为电子开关,在工作中有两种情况可以截止或导通。MOS管道为电压液压控制系统,因此通常由栅源电压制成uGS决定其运行状态。

工作特点如下:

※ uGS《打开电压UT:MOS管道工作在截止区域,漏源电流iDS基本上为0,导出电压uDS≈UDD,MOS如下图所示,管道处于断裂状态。

※ uGS》打开电压UT:MOS管道工作在导通区,漏源电流iDS=UDD/(RD rDS)。在其中,rDS为MOS管导通时的泄漏电阻器。导出电压UDS=UDD·rDS/(RD rDS),假如rDS《RD,则uDS≈0V,MOS管道处于接入状态,其闭合电路右上图(c)所显示。

动态性特点

MOS当两种情况发生变化时,管道同时连接整个过程,但其动态特性的关键在于与电源电路相关的杂散电容器充放电所需的时间,而管道本身的正电荷积累和消退时间不大。 (a)和(b)各得出一个NMOS由管道组成的电源电路和动态特性平面图。

NMOS管动态特征平面图

当键入电压ui由高降低,MOS当管道从导通状态变为截止状态时,开关电源UDD根据RD向杂散电容器CL电池充电,电池充电稳态值τ1=RDCL.因此,导出电压uo从低电频到高电平需要一定的延迟;当键入电压时ui由低变高,MOS当管由截至情况变为导通情况时,杂散电容器CL上正电荷依据rDS开展充放电,其充放电稳态值τ2≈rDSCL.可见导出电压Uo也需要一定的延迟才能转化为低电频。但由于rDS比RD因此,从截止到导通的变换时间比从导通到截止的变换时间短得多。

因为MOS管道通时的漏电阻器rDS比晶体三极管的饱和电阻器rCES要大得多,漏极外接电阻器RD也比晶体三极管集电结电阻器好RC大,因此,MOS管道充放电时间长,使管道充放电时间长MOS管道的电源开关速率低于晶体三极管。但是,在CMOS在电源电路中,由于电池充放电电源电路和充放电电源电路都是低电阻电源电路,其充放电全过程非常快,然后使CMOS电源电路有较高的电源开关速率。

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