MOSFET知识点
一、目前常用的都是绝缘栅增强型。
二、3个极性
栅极(gate electrode),门的意思。
源极(source electrode),电源。
漏极(drain electrode),排出,泄露的意思。
三、3个极怎么判断
G极比较好判断
S极:不论是P沟道还是N沟道,两根线相交的就是S极。
D极:不论P沟道还是N沟道,单独引线的那条是漏极。
四、N/P沟道判断
五、寄生二极管的判断
判断规则:N沟道:源极(S)指向漏极(D)
P沟道:漏极(D)指向源极(S)
还有一种更简单好记的方法,不论N沟道,还是P沟道,中间衬底的箭头方向与二极管的方向是一致的,如下图:
六、MOS管开关或信号切换作用
1.开关作用,这也是mosfet最常用的功能。
关键点:(1)确定哪一个极性连接“输入”端,哪个极连接“输出”端。
(2)控制极电平为“?V”时,MOS管导通(饱和导通)
(3)控制极电平为“?V”时,MOS管截止。
记忆要点:MOS管的寄生二极管方向是关键:与寄生二极管方向相反,因为那个二极管是续流保护。
N-MOS管:D极输入,S极输出。 P-MOS管:S极输入,D极输出
反证:如果接反,寄生二极管直接导通,MOS管就失去了开关作用,直接就是个二极管了。
2.MOS管开关条件
这个问题涉及到MOS管原理,这里不谈原理,只说规律:
不论N沟道还是P沟道MOS管,都是针对G极电压和S极做比较。
可以认为GS间的PN接正向导通时,MOS才会导通。
对于N-MOS,可以认为G极为P结,沟道为N结,要使PN结导通,Vgs>0.
对于P-MOS,可以认为G极为N结,沟道为P结,要是PN结导通,Vgs<0V
所以:N沟道(常用)Ug>Us时导通,简单的认为Ug=Us时截止。
P沟道-Ug<Us时导通,简单的认为Ug=Us时截止。如下图所示:
3.饱和导通问题
Ug比Us大(或小)多少伏时MOS管才会饱和导通?
这要看具体的mos管,不同mos管需要的压降不一样:
用作信号切换用的MOS管,Ug要比Us大3-5V。实际上只要导通即可,不必须饱和导通。
用作电压通断用的MOS管,Ug比Us大于10V以上,而且必须要工作在饱和导通状态。
P-MOS与N-MOS的条件是刚好相反的,所以上面的电压差其实是指绝对值。
示例1:
(评论)这个用于开关通断的电路,使用N沟道就不合适了,因为它是用大电压去控制小电压输出,这个时候采用P沟道就比较合理了。所以上述第二个电路用于电压开关通断比较好。
七、MOS管的电源隔离作用
所谓电源隔离,就是让线路上的电流单相导通,常见的思路是加入一个二极管,
但是在电路中,我们常用隔离MOS实现电源隔离,这是因为使用二极管,导通时会有压降,而使用MOS管做隔离,在正向饱和导通下,通过的电流几乎不产生压降。
一种典型的电源隔离就是笔记本的电源隔离,其本质是将适配器电压( 19V)和电池电压( 12V)分隔开来,不让他们直接相同,但又能在拔出任意一种电源时,保证电脑有持续的供电,实现电源无缝切换。如下图:
八、MOS管作用总结
(结合寄生二极管)
开关作用:不论N沟道还是P沟道,一定是寄生二极管的负极接输入端,正极接输出端或地,否则就无法实现开关功能(此时就相当于一个二极管),
N沟道一定是D极接输入,S极接输出
P沟道相反,,一定是S极接输入,D极接输出。
隔离作用:不论N沟道还是P沟道,寄生二极管的方向一定是和主板要实现的单相导通方向一致。