福建MOS管 江苏芯钻时代电子科技供应

    MOS管，只要是电子相关专业的，只要是硬件工程师，都会学过：书上说，MOS管的主要作用是放大。不过实际在智能硬件产品开发和物联网产品开发中，几乎没有用到放大用的MOS管，绝大部分是用来做开关的。偶尔有些放大作用的MOS管，也是集成在芯片里面的。可以毫不夸张的讲，只要不是做IC设计的，几乎用不到MOS管的放大功能。自己搭出来的MOS放大电路，性能不可能有专业芯片公司做的好的。本文主要讲MOS管在常用的数字电路板上的用法。至于MOS管G、S、D三个端口、N-MOS、P-MOS这样的基础知识，我们就不赘述了，需要的读者请自行翻书查资料吧。用作开关的时候，不管是N-MOS还是P-MOS，记住一句话即可：VGS有电压差，MOS管就导通。VGS没有电压差，MOS管就关闭。MOS管常见的主要用途有以下几种负极开关（N-MOS）：设备控制LED灯控制电路马达控制电路N-MOS广泛应用于设备通断的控制。例如上图的LED灯控制和电动马达的控制。GPIO口拉高，MOS管就导通，LED灯亮、马达转动。GPIO拉低，福建MOS管，MOS管就关闭，LED灯灭，马达就停止转动，福建MOS管，福建MOS管。在普通的低电压数字电路上，这种控制方式对MOS管本身没有什么特定高要求，随便抓一个N-MOS也可以用。NPN的三极管也可以用。正极开关。mos管也称场效应管，首先考察一个更简单的器件--MOS电容--能更好的理解MOS管。福建MOS管

    MOS电容的详细介绍首先考察一个更简单的器件——MOS电容——能更好的理解MOS管。这个器件有两个电极，一个是金属，另一个是外在硅，他们之间由一薄层二氧化硅分隔开。金属极就是GATE，而半导体端就是backgate或者body。他们之间的绝缘氧化层称为栅介质（gatedielectric）。这个MOS电容的电特性能通过把backgate接地，gate接不同的电压来说明。MOS电容的GATE电位是0V。金属GATE和半导体BACKGATE在WORKFUNCTION上的差异在电介质上产生了一个小电场。在器件中，这个电场使金属极带轻微的正电位，P型硅负电位。这个电场把硅中底层的电子吸引到表面来，它同时把空穴排斥出表面。这个电场太弱了，所以载流子浓度的变化非常小，对器件整体的特性影响也非常小。当MOS电容的GATE相对于BACKGATE正偏置时发生的情况。穿过GATEDIELECTRIC的电场加强了，有更多的电子从衬底被拉了上来。同时，空穴被排斥出表面。随着GATE电压的升高，会出现表面的电子比空穴多的情况。由于过剩的电子，硅表层看上去就像N型硅。掺杂极性的反转被称为inversion，反转的硅层叫做channel。随着GATE电压的持续不断升高，越来越多的电子在表面积累，channel变成了强反转。Channel形成时的电压被称为阈值电压Vt。福建MOS管另一种晶体管，叫做场效应管（FET），把输入电压的变化转化为输出电流的变化。

    mos管导通电阻mos管导通特性与条件（一）mos管导通特性金属-氧化层半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistorMOSFET）是一种可以广使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管（field-effecttransistor）。MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为“N型”与“P型”的MOSFET，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOS?FET、PMOSFET、nMOSFET、pMOSFET等。导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。NMOS的特性，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)，只要栅极电压达到4V或10V就可以了。PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，使用与源极接VCC时的情况(驱动)。但是，虽然PMOS可以很方便地用作驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在驱动中，通常还是使用NMOS。（二）MOS管导通条件场效应管的导通与截止由栅源电压来控制，对于增强型场效应管来说，N沟道的管子加正向电压即导通，P沟道的管子则加反向电压。一般2V～4V就可以了。但是，场效应管分为增强型（常开型）和耗尽型（常闭型），增强型的管子是需要加电压才能导通的，而耗尽型管子本来就处于导通状态。

    首先考察一个更简单的器件--MOS电容--能更好的理解MOS管。这个器件有两个电极，一个是金属，另一个是extrinsicsilicon(外在硅)，他们之间由一薄层二氧化硅分隔开。金属极就是GATE，而半导体端就是backgate或者body。他们之间的绝缘氧化层称为gatedielectric(栅介质)。图示中的器件有一个轻掺杂P型硅做成的backgate。这个MOS电容的电特性能通过把backgate接地，gate接不同的电压来说明。MOS电容的GATE电位是0V。金属GATE和半导体BACKGATE在WORKFUNCTION上的差异在电介质上产生了一个小电场。在器件中，这个电场使金属极带轻微的正电位，P型硅负电位。这个电场把硅中底层的电子吸引到表面来，它同时把空穴排斥出表面。这个电场太弱了，所以载流子浓度的变化非常小，对器件整体的特性影响也非常小。当MOS电容的GATE相对于BACKGATE正偏置时发生的情况。穿过GATEDIELECTRIC的电场加强了，有更多的电子从衬底被拉了上来。同时，空穴被排斥出表面。随着GATE电压的升高，会出现表面的电子比空穴多的情况。由于过剩的电子，硅表层看上去就像N型硅。掺杂极性的反转被称为inversion，反转的硅层叫做channel。随着GATE电压的持续不断升高，越来越多的电子在表面积累。MOS的损耗主要包括开关损耗和导通损耗，导通损耗是由于导通后存在导通电阻而产生的，一般导通电阻都很小。

    4：谐振失效：在并联使用的过程中，栅极及电路寄生参数导致震荡引起的失效。5静电失效：在秋冬季节，由于人体及设备静电而导致的器件失效。6：栅极电压失效：由于栅极遭受异常电压尖峰，而导致栅极栅氧层失效。雪崩失效分析（电压失效）到底什么是雪崩失效呢，简单来说MOSFET在电源板上由于母线电压、变压器反射电压、漏感尖峰电压等等系统电压叠加在MOSFET漏源之间，导致的一种失效模式。简而言之就是由于就是MOSFET漏源极的电压超过其规定电压值并达到一定的能量限度而导致的一种常见的失效模式。下面的图片为雪崩测试的等效原理图，做为电源工程师可以简单了解下。可能我们经常要求器件生产厂家对我们电源板上的MOSFET进行失效分析，大多数厂家都给一个，那么到底我们怎么区分是否是雪崩失效呢，下面是一张经过雪崩测试失效的器件图，我们可以进行对比从而确定是否是雪崩失效。雪崩失效的预防措施雪崩失效归根结底是电压失效，因此预防我们着重从电压来考虑。具体可以参考以下的方式来处理。1：合理降额使用，目前行业内的降额一般选取80%-95%的降额，具体情况根据企业的保修条款及电路关注点进行选取。2：合理的变压器反射电压。3：合理的RCD及TVS吸收电路设计。按材料分类，可以分为分为耗尽型和增强型。福建MOS管

根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型、耗尽型。福建MOS管

    与电压的情况相似，确保所选的MOS管能承受这个额定电流，即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下，MOS管处于稳态，此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌（或尖峰电流）流过器件。一旦确定了这些条件下的大电流，只需直接选择能承受这个大电流的器件便可。选好额定电流后，还必须计算导通损耗。在实际情况下，MOS管并不是理想的器件，因为在导电过程中会有电能损耗，这称之为导通损耗。MOS管在“导通”时就像一个可变电阻，由器件的RDS（ON）所确定，并随温度而明显变化。器件的功率耗损可由Iload2×RDS（ON）计算，由于导通电阻随温度变化，因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOS管施加的电压VGS越高，RDS（ON）就会越小；反之RDS（ON）就会越高。注意RDS（ON）电阻会随着电流轻微上升。关于RDS（ON）电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。3.选择MOS管的下一步是系统的散热要求。须考虑两种不同的情况，即坏情况和真实情况。建议采用针对坏情况的计算结果，因为这个结果提供更大的安全余量，能确保系统不会失效。在MOS管的资料表上还有一些需要注意的测量数据。福建MOS管

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