关于MOS管需要了解的一些问题

MOS管由多数载流子参与导电，也称单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(10M～1000MΩ)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

MOS管

在上面的图中我们可以看到在MOS管内部有一个二极管标志，这就是MOS管的体二极管，又称寄生二极管，在单个MOS管器件中有，在集成电路光刻中没有，这个二极管在大电流驱动中和有感性负载时可以起到反向保护和续流的作用，一般正向导通压降在0.7~1V左右，因为这个二极管的存在，MOS器件在电路中不能简单地看成一个开关的作用，比如充电电路中，充电完成，移除电源后，电池会反向向外部供电，这个通常是我们不愿意看到的结果。一般解决的方法是在后面增加一个二极管来防止反向供电，这样虽然可以做到，但是二极管的特性决定必然有0.6~1V的正向压降，在大电流的情况下发热严重，同时造成能源的浪费，使整机能效低下。还有一个方法是再增加一个背靠背的MOS管，利用MOS管低导通电阻来达到节能的目的，这一特性另一个常见的应用为低压同步整流。

N-MOS和P-MOS

MOS管的栅极通过金属氧化物与衬底会形成一个电容，我们称它为寄生电容。越是高品质的MOS管，金属膜越薄，寄生电容越大，常见的MOS管寄生电容大约在nF级。这个参数是MOS管在选择时至关重要的参数之一，必须要考虑清楚。

那为什么这个寄生电容很重要呢？MOS管在用于控制大电流通断时，经常被要求数十KHz乃至数MHz的开关频率，在这种用途中，栅极信号具有交流特征，频率越高，交流成分越大,寄生电容就能通过交流电流的形式通过电流，形成栅极电流。消耗的电能、产生的热量不可忽视，甚至成为主要问题。为了追求高速，需要强大的栅极驱动，也是这个道理。试想，弱驱动信号瞬间变为高电平，但是为了“灌满”寄生电容需要时间，就会产生上升沿变缓，对开关频率形成重大威胁直至不能工作。

MOS管发热，主要原因之一是寄生电容在频繁开启关闭时，显现交流特性而具有阻抗，形成电流。有电流就有发热，并非电场型的就没有电流。另一个原因是当栅极电压爬升缓慢时，导通状态要“路过”一个由关闭到导通的临界点，这时，导通电阻很大，发热比较厉害。第三个原因是导通后，沟道有电阻，过大电流，形成发热。主要考虑的发热是第1和第3点。许多MOS管具有结温过高保护，所谓结温就是金属氧化膜下面的沟道区域温度，一般是150摄氏度。超过此温度，MOS管不可能导通。温度下降就恢复。要注意这种保护状态的后果。最主要的应对方式就是加入散热装置，在布线的时候也需要考虑散热。同时在选型的时候也要有所留意我们上面所提到的参数。

在上面我们提到了寄生二极管，那我们就可以利用这个二极管来判断引脚。使用万用表的二极管档来分别三个引脚，如果发现其中一个引脚与其他两个引脚正反都测不出来二极管的，那这个引脚就是栅极GATE。当能出二极管压降的时候，就可以根据MOS的N型和P型来确定源极和漏极了。

1，VDSS(击穿电压)：此电压要选择合适，一般是加入的电压值的峰值的两倍。

2，VGS(th) (开启电压)：对于NMOS，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况(低端驱动)。对于PMOS，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。

3，RDS(on) (漏源电阻)：这个值要尽可能的小，因为一旦阻值偏大，就会使得功耗变大。而功耗一旦变大，就会加速温升。

4，ID(导通电流)：需要注意的是，这个电流值一般是在充分散热的条件下测出来的，是实验室条件下的参数值，一般MOS管如果散热不好，这些极限参数会大幅缩水。

总之，确保MOS管安全稳定的使用，要注意的事项除了我上述提到的这些还有很多，采取的安全措施也是各种各样，广大的电子爱好者、电子行业从业者、专业技术人员，都要根据自己的实际情况出发，采取切实可行的办法，安全有效地用好MOS管。这篇文章到这就结束了，希望对大家有所帮助。