MOS管参数解析

 

一、MOS管的命名：MOSFet  MOS： Metal Oxide semiconductor  Fet：Field Effect Transistor

二、场效应管（FET）的分类：

  JFET：利用外加电场来控制半导体内的电场效应。通过改变PN结耗尽层的宽度，改变导电沟道的宽窄来控制输出电流。

MOSFET：利用外加电场来控制半导体表面的电场效应。通过改变感生沟道的宽窄来控制输出电流。

耗尽型与增强型的主要区别 

耗尽型：场效应管没有外加栅极电压时，已存在导电沟道。

增强型：场效应管在外加栅极电压超过一定时，才有导电沟道。

三、MOS管的认识：

1、MOS管有三个电极:栅极（G）漏极（D）源极（S）

2、MOS管的电路符号：

3、MOS管的常用封装：

  SOT23       SOT23-5    TSOP-6   TSSOP-8      SOP-8

  DFN-8         TO252    TO252-4       TO263

 TO251        TO220         TO220F 

 4、MOS管的选型主要参数(红色字体代表比较重要的参数)：

  （1）漏源击穿电压Vds：漏极和源极之间能够承受的最大电压，超过这个电压MOS管会发生永久性损坏，一般在选型的时候要预留一些余量；例如：AO3401的Vds是在-30V。

  （2）漏极电流Id: MOS管导通时候漏极的连续最大电流

  （3）导通内阻：MOS管的导通内阻，这个参数很多工程师在选型的时候会格外看重，要求比较严的时候，内阻要求越小越好，小功率的MOS管一般在几十毫欧左右，大功率的在几个欧姆。如果内阻过大，MOS管的导通损耗变大，导通压降变高，发热会增加；比如在开关电源的应用中，如果导通内阻很大，轻则MOS管散热很差，重则烧坏驱动MOS管的电源管理IC。

  （4）开启电压：以N管举例，导通MOS管的条件是，假如一个管子的开启电压是0.7V，那么当栅极（G）和源极（S）之间的电压大于0.7V的时候，MOS管就开始导通。的电压在电路实际设计中一般都是作为控制信号来控制MOS管的导通，比如接单片机的I/O口某个管脚。某些工程师在选型的时候，他也会向我们提出一些要求，比如要求越小越好，因为他的控制信号电压很低，如果很大的话，他的电路就会工作不正常。通常这个参数会随着功率的增加而变大，比如2N60的大概为2-4V，而2301的大概为0.7-1V，这点需要大家注意。

   （5）栅源击穿电压VGS：这个参数可以类比Vds,同样是极限参数，当栅源电压大于这个值的时候MOS管会损害，不过一般来说基本上不会存在这个顾虑，很少有工程师会问这个参数。

   （6）最大功率Pd:这个参数是MOS管能够承受的最大功耗，通常温度升高的时候Pd会变小，MOS管更加容易损坏，这就是为什么大功率的MOS管要注意散热处理，比如加散热器和风扇等。

   （7）传输跨导gfs：这个参数对应三极管的电流放大倍数B，只是MOS管是电压控制性器件，三极管是电流控制型器件，所以MOS管是用输出电流Id除以输入电压VGS，单位是S（西门子）

   （8）Ciss Coss Crss :这三个参数，有些工程会比较在乎，MOS管器件本身会有寄生电容存在，比如输入电容Ciss，这个值要求越小越好，如果太大会影响开关特性，导致充电开启时间过长。

    （9）EAS EAR IAR：这几个参数类似，反应雪崩能量的大小。单位是mJ,如果是大功率管这个参数相对来说也比较重要，这个值越大越好，代表抗冲击能力越强。

    （10）Qgs:MOS管导通过程中需要向栅极充电的总电荷量，这个值也是越小越好。但是MOS管的管芯在设计中会存在一些问题，比如管芯越短，导通内阻会很小，但是Qgs会变大，这两个参数不能两全。所以判断这个管子性能的优良，通常会比较不同管子这两个参数的乘积Qgs*越小越好

       以上参数在选型时，如果给出一个型号而不是直接给出规格参数，首先找出这个型号的规格书，把这些参数找出来，然后在产品里面找到对应的型号。请注意：对于极限参数，比如电压和电流，要用大的参数代替小的参数，比如要求的是200V/15A,如果给出的是210V/20A,就可以完全替代，但是不要差的太远,差的太远一个是成本会增加很多，另外一个导通内阻会变大，管子损耗增加，会得不偿失。如果电路板已经定型，那么封装应该完全一致。