n沟道mos管开关电路路

Mos管开关电路_百度百科
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Mos管开关电路
MOS管开关电路是利用一种电路,是利用MOS管栅极(g)控制MOS管源极(s)和漏极(d)通断的原理构造的电路。MOS管分为N沟道与P沟道,所以开关电路也主要分为两种。
Mos管开关电路P沟道MOS管开关电路
PMOS的特性,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)。需要注意的是,Vgs指的是栅极G与源极S的电压,即栅极低于电源一定电压就导通,而非相对于地的电压。但是因为PMOS导通内阻比较大,所以只适用低功率的情况。大功率仍然使用N沟道MOS管。
Mos管开关电路N沟道mos管开关电路
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),只要栅极电压大于参数手册中给定的Vgs就可以了,漏极D接电源,源极S接地。需要注意的是Vgs指的是栅极G与源极S的压差,所以当NMOS作为高端驱动时候,当漏极D与源极S导通时,漏极D与源极S电势相等,那么栅极G必须高于源极S与漏极D电压,漏极D与源极S才能继续导通。
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一个mos管做开关切一个电路,上电闭合后导致开关电源保护
如题,我用一个开关电源【输出18V 1A】给我的板子供电,板子采用底板+插板的方式,底板耗电18V150mA,插板耗电18V40mA。
底板上有单片机,底板上电后,检测硬件,参数正常后才给插板上电,插板的电压是5V,由底板直接给,但是5v由底板的单片机控制着。
现在的现象是:只有底板,系统工作正常,当把插板插入后,开关电源一直开、关、开、关,处于保护状态,即只要底板给插板上电,电源就自我保护了。
& && && && && && && &如果底板不控制插板的电源,即5V直接给插板,不再控制,系统上电、工作正常了。
现在怀疑是开关电路这里有问题,但是找不到哪里错误了,谁能帮分析下呢。
附:如果用稳压电源给板子供电,有插板系统也正常工作,说明:插板电源切换部分可以正常切。
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发图就走,不解释
发图就走,不解释
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应该是你的 500mA 的负载有很大的启动电流!
有电流探头话,应该是量一下,应该是楼上说的问题。
解决方案:在R1两端并联一个瓷片电容。
5V_INPUT那里加个电解,容量大点的
R10并电容或R1并电容或5Vin并电容或+5V减小电容或默认上电打开MOS需要时再关闭,或者换个功率大的开关电源
应该是过载了吧
楼主检查下Q1的原理图封装和PCB封装是否有问题
应该是你的 500mA 的负载有很大的启动电流!
嗯,它的瞬间电流很大,负载是FPGA,
应该是过载了吧
就是瞬间过载,电源保护了
奇怪的是一起上电怎么没有问题呢
楼主检查下Q1的原理图封装和PCB封装是否有问题
已查,没有问题
有电流探头话,应该是量一下,应该是楼上说的问题。
解决方案:在R1两端并联一个瓷片电容。 ...
好的,等会试下并多大就好用了
5V_INPUT那里加个电解,容量大点的
R10并电容或R1并电容或5Vin并电容或+5V减小电容或默认上电打开MOS需要时再关闭,或者换个功率大的开关电源 ...
上电打开,后再关,这个方法好像不错,我等会试试
看电路形式,你该用PMOS做高端开关吧。NMOS的VGS受负载电压反馈了
看电路形式,你该用PMOS做高端开关吧。NMOS的VGS受负载电压反馈了
我用的就是Pmos
发图就走,不解释
不行,还是起不来
5V_INPUT那里加个电解,容量大点的
刚试了,输入端并联了1000uF的铝电解电容,还是不行
mos后面的5V上面总共有多大容值的电容并在上面?会不会是电源接通的瞬间,由于电容呈短路特性,导致的瞬间过流
R10并电容或R1并电容或5Vin并电容或+5V减小电容或默认上电打开MOS需要时再关闭,或者换个功率大的开关电源 ...
默认上电给插板供电,软件做不行,必须用硬件做才可以
但是打开、关闭后,再开启时开关电源又自我保护了
开关电源不能更换,这个是别认的设备提供给我的。
mos后面的5V上面总共有多大容值的电容并在上面?会不会是电源接通的瞬间,由于电容呈短路特性,导致的瞬间 ...
5V后有6个22uF+2个33uF的钽电解电容
上次试过,把6个电容都去掉还是不行
问题的关键是:为什么底板和插板一起上电就没有任何问题呢?
默认上电给插板供电,软件做不行,必须用硬件做才可以
但是打开、关闭后,再开启时开关电源又自我保护了 ...
那你就检查一下子板上电容有多大吧,这问题肯定是MOS导通瞬间给电容充电,电流过大导致
也可以在母版上多加几个电容补充瞬时电流。
负载瞬间过载 PMOS换一个试试&&感觉现象跟逻辑优点奇怪
那你就检查一下子板上电容有多大吧,这问题肯定是MOS导通瞬间给电容充电,电流过大导致
也可以在母版上多 ...
在18V输入那里加470uF的电容就可以。
但是电容太大,不能加。问题是底板和插板一起上电怎么没事呢
程序改改,能用PWM启动的一般都用PWM启动。
那你就检查一下子板上电容有多大吧,这问题肯定是MOS导通瞬间给电容充电,电流过大导致
也可以在母版上多 ...
刚测了下:插板耗电136mA @5V
插板上电时瞬时耗电比正常时多耗电40mA
程序改改,能用PWM启动的一般都用PWM启动。
IO控制那里用PWM启动?
关注....................
负载瞬间过载 PMOS换一个试试&&感觉现象跟逻辑优点奇怪
换过几个MOS了,效果一样
可能上电瞬间单片机的电源不稳意外重启了导致io信号发生变化
刚测了下:插板耗电136mA @5V
插板上电时瞬时耗电比正常时多耗电40mA
检查插板电容有多大了吗?插板是否还控制其它设备?有无测过总电流?
IO控制那里用PWM启动?
#pragma& & & & vector=System(TM1,VECTOR)
__interrupt void System_Tm1_Interrupt(void)
& & & & System(TM1,RESET);
& & & & lamp.rate++;
& & & & if(lamp.rate&LAMP_RATE)
& & & & & & & & lamp.rate=0;
& & & & if(lamp.rate&lamp.next)
& & & & & & & & Pin(LAMP,OUT_1);
& & & & else
& & & & & & & & Pin(LAMP,OUT_0);
& & & & loop_fan.rate++;
& & & & if(loop_fan.rate&LOOP_FAN_RATE)
& & & & & & & & loop_fan.rate=0;
& & & & if(loop_fan.rate&loop_fan.next)
& & & & & & & & Pin(LOOP_FAN,OUT_1);
& & & & else
& & & & & & & & Pin(LOOP_FAN,OUT_0);
if(b_clock)
& & & & & & & & if(lamp.next&lamp.value)
& & & & & & & & {
& & & & & & & & & & & & lamp.next++;
& & & & & & & & }
& & & & & & & & else if(lamp.next&lamp.value)
& & & & & & & & {
& & & & & & & & & & & & lamp.next--;
& & & & & & & & }
& & & & & & & & if(loop_fan.next&loop_fan.value)
& & & & & & & & {
& & & & & & & & & & & & loop_fan.next++;
& & & & & & & & }
& & & & & & & & else if(loop_fan.next&loop_fan.value)
& & & & & & & & {
& & & & & & & & & & & & loop_fan.next--;
& & & & & & & & }
可能上电瞬间单片机的电源不稳意外重启了导致io信号发生变化
io控制信号正常,在上电4.5ms后,开关电源保护,系统没电了
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检查插板电容有多大了吗?插板是否还控制其它设备?有无测过总电流?
嗯,插板上主要是一个FPGA,它和底板的MCU间有30根IO直连,这里也有一部分电流,但是还是很小的
一起上电怎么就没有这个问题呢
#pragma& & & & vector=System(TM1,VECTOR)
__interrupt void System_Tm1_Interrupt(void)
明天有机会试下PWM
我用stm32f407,你这个程序是那个上的?
嗯,插板上主要是一个FPGA,它和底板的MCU间有30根IO直连,这里也有一部分电流,但是还是很小的
一起上 ...
一起上电的话,输出电压有个上升的过程,后级的电容会慢慢充电,电容的瞬间上电短路的特性不会在开关电源输出稳定时体现出来,
然而一旦使用MOS控制之后,开关电源输出稳定,但是MOS接通瞬间,电容特性使得瞬间电流较大,开关电源保护,当然这都是猜测(按说第一次上电时,电容被充电,第二次再上电应该不会过流才对??)
建议你把并在mos管后面的10uf以上的大电容全部拆掉试试
MOS管的G极电流有多少?会不会GS击穿或者封装弄错了
不要用MOS管来做负载开关,你直接买个专用的负载开关芯片就搞定了
5V的负载开关芯片很多 很便宜。18V的就没有多少了,很贵
我说说我实际的工作经验,仅供参考。
如果一个STM32和其他STM32 IO 连在一起,只给一个上电不给另一个上电,两个会有一个IO烧掉。不知道FPGA会有类似的情况没
STM32和其他集成芯片连在一起,如果要断其他芯片的电,最好是用他自带的使能脚,而不是切断电源,直接切断或打开对电源电压影响很大。我自己做的一个项目里,切断电源不成功会导致3.3V用示波器看是奇怪的波形。
我猜如果单纯切断FPGA的晶振,应该也是接近断电效果的。
为什么不换一个功率大点的电源
为什么不换一个功率大点的电源
这个电源是别的设备给的,我们要兼容他们的,所以不能换的
MOS管的G极电流有多少?会不会GS击穿或者封装弄错了
封装没有错的,这个接法在底板中好几处都用了,都正常
5V的负载开关芯片很多 很便宜。18V的就没有多少了,很贵
我也看过负载开关,它是用2个mos做的,G极有TVS,导通内阻比3401小一点
其他再没有发现负载开关有什么优势或明显的区别了。。
等会再找不到问题就上负载开关试试
我说说我实际的工作经验,仅供参考。
如果一个STM32和其他STM32 IO 连在一起,只给一个上电不给另一个上电 ...
坏IO的情况我这里到没有
就是stm32和fpga相连接的IO不初始化成相应状态的话系统电流会增大
稍后我排除下是否是IO引起的
我也看过负载开关,它是用2个mos做的,G极有TVS,导通内阻比3401小一点
其他再没有发现负载开关有什么优 ...
无语,我把我的经验完全告诉你 你都不信
IC公司做的负载开关芯片 不是简单的2个MOS管 能做到缓慢上电和限流,你用MOS管搭一个试试。
无语,我把我的经验完全告诉你 你都不信
IC公司做的负载开关芯片 不是简单的2个MOS管 能做到缓慢 ...
呵呵,正在焊接负载开关
刚才做了实验1:只把插板的电源脚、控制脚和底板相连,上电后效果和以前一样。证明:FPGA和底板MCU连接的IO没有影响开关电源,确实是插板上电瞬间电流太大,导致开关电源保护了。
实验2:给插板的5V线上串联一个2欧姆的电阻,系统竟然正常的上电工作了。
无语,我把我的经验完全告诉你 你都不信
IC公司做的负载开关芯片 不是简单的2个MOS管 能做到缓慢 ...
刚才把楼主位的图的地方改为了负载开关:FDC6329L,使用效果和以前一样,一样的复位保护,无法启动
刚才把楼主位的图的地方改为了负载开关:FDC6329L,使用效果和以前一样,一样的复位保护,无法启动 ...
这个IC耐压只有8V,你用在18V上是不对的
这个IC耐压只有8V,你用在18V上是不对的
ls看错啦,我切的是5V
大家都说是你接入的板子瞬间启动电流太大了
那你看看你的开关电源能否带的起这么大的瞬态电流,不行的话DC-DC前端电容要加大,先并个2200uF~4700uF的试试看有没有改善
大家都说是你接入的板子瞬间启动电流太大了
那你看看你的开关电源能否带的起这么大的瞬态电流,不行的话DC- ...
这个电路需要做成本安的,不能要那么大的电容的。且电源是其他设备给的,不能换。
现在在5V那里串了一个2欧姆的电阻,暂时可以解决问题了
这个电路需要做成本安的,不能要那么大的电容的。且电源是其他设备给的,不能换。
现在在5V那里串了一个 ...
为啥串了个2欧姆电阻就好了?还有没有后续?
如果原因是后端启动电流大,那么底板与插板一起上电时,为什么开关电源不保护呢?
串联个负温度系数热敏电阻
本帖最后由 kebaojun305 于
16:07 编辑
为啥串了个2欧姆电阻就好了?还有没有后续?
如果原因是后端启动电流大,那么底板与插板一起上电时,为 ...
这个肯定是开关电源的问题,上电时的电流阀值 和启动好后的阀值不一样。 可能是这个开关电源芯片或者电路参数设计的就这样。
这个电路需要做成本安的,不能要那么大的电容的。且电源是其他设备给的,不能换。
现在在5V那里串了一个 ...
2ohm得电阻,电流500mA得话有1V的压降呢,你可以考虑在这个电阻上再并一个PMOS
麻烦你把 mos关的G级加一个电阻。。或者是 两个电阻分压后mos的G级供电,然后下面再接三极管控制。
你这样控制 三极管导通后,G级直接 接地了。在然后其实这个时候G级=5V的,然后就是5V短路了。。
串联个负温度系数热敏电阻
没有直接加个小电阻效果好。测试过好几个值,最后测量电阻较大,直接用了个小些的电阻
这个肯定是开关电源的问题,上电时的电流阀值 和启动好后的阀值不一样。 可能是这个开关电源芯片或者电路 ...
嗯,是开关电源(防爆电源)的问题,但是不能改电源,电源就是这样的,其他家的也一样,只有改我的板子了
麻烦你把 mos关的G级加一个电阻。。或者是 两个电阻分压后mos的G级供电,然后下面再接三极管控制。
你这样 ...
谢谢建议,最后使用了FDC6329L,目前来看工作良好,但是5V后还是加了5欧姆的电阻。
为啥串了个2欧姆电阻就好了?还有没有后续?
如果原因是后端启动电流大,那么底板与插板一起上电时,为 ...
后续就是那么一直在用了,MOS管换成了FDC6329L,然后就是把2欧姆改为了5欧姆,现在板子工作的很好。
为什么一起启动时可以启动:开关电源也有个启动时间(我的板子启动时开关电源自己就复位了),这个启动时间内,我的负载的大脉冲电流已经过去了,所以就起来了。
开关电源(防爆电源)的保护做的比较严格,超过预定值不多马上就保护了。。这个是最主要的原因了。
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MOS管驱动电路的基础总结
详细讲解MOS管驱动电路
在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS管的导通电阻、最大电压、最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。
下面是小编对MOS及MOS驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料,并非原创。包括MOS管的介绍、特性、驱动以及应用电路。
MOSFET管FET的一种(另一种是JEFT),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到的NMOS,或者PMOS就是指这两种。
至于为什么不适用号耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS,下面的介绍中,也多以NMOS为主。
MOS管的三个管教之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的,寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。
在MOS管原理图上可以看到漏极和源极之间有一个寄生二极管,这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。
MOS管导通特性
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,适用于源极接地的情况(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,适用于源极接Vcc的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便的用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是用NMOS。
MOS开关管损失
不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样点电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗,现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫伏左右,几豪欧的也有。
MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失时电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。
导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也很大。缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失,降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。
MOS管驱动电路
跟双极性晶体管相比,一般认为使MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。这个很容易做到,但是,我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到,在GS、GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
第二注意的是,普遍用于高端驱动的NMOS,导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压和漏极电压(Vcc)相同,所以这是栅极电压要比Vcc大4V或10V。如果在同一个系统里,要得到比Vcc大的电压,就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵,要注意的是应该选择合适的外接电容,以得到足够的短路电流去驱动MOS管。
上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压,设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高,导通速度越快,导通电阻也越小。现在也有导通电压更小的MOS管用在不同的领域,但在12V汽车电子系统里,一般4V导通就够用了。
MOS管的驱动电路及其损失,可以参考Microchip公司的AN799 matching MOSFET Drivers to MOSFETs,
讲述得很详细,所以不打算多写了。
MOS管应用电路
MOS管最显著的特性是开关特性好,所以被广泛应用于需要电子开关的电路中,常见的如开关电源和马达驱动电路,也有照明调光。
现在的MOS驱动,有几个特别的需求:
1. 低压应用
当使用5V电源,这时候如果使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be只有0.7V左右的压降,导致实际最终加载gate上的电压只有4.3V,这时候,我们选用标称gate电压4.5V的MOS管就存在一定的风险。同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。
2. 宽电压应用
输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。
为了让MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压,就会引起较大的静态功耗。
同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS管工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。
3. 双电压应用
在一些控制电路中,逻辑部分使用典型的5V或3.3V数字电压,而功率部分使用12V甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。
这就提出一个要求,需要使用一个电路,让低压侧能够有效的控制高压侧的MOS管,同时高压侧的MOS管也同样会面对1和2提到的问题。
在这三种情况下,图腾柱结构无法满足输出需求,而很多现成的MOS驱动IC,似乎也没有包含gate电压限制的结构。
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连接器、接插件
其他元器件
MOS管的工作原理,就是这么简单
MOS管的工作原理,就是这么简单
MOS管,即在集成电路中绝缘性场效应管。MOS英文全称为Metal-Oxide-Semiconductor即金属-氧化物-半导体,确切的说,这个名字描述了集成电路中MOS管的结构,即:在一定结构的半导体器件上,加上二氧化硅和金属,形成栅极。MOS管的source和drain是可以对调的,都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能,这样的器件被认为是对称的。
  1. MOS管工作原理--MOS管简介  MOS管,即在集成中绝缘性场效应管。MOS英文全称为Metal-Oxide-Semiconductor即金属-氧化物-半导体,确切的说,这个名字描述了集成电路中MOS管的结构,即:在一定结构的半导体器件上,加上二氧化硅和金属,形成栅极。MOS管的source和drain是可以对调的,都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能,这样的器件被认为是对称的。  2. MOS管工作原理--Mos管的结构特点  MOS管的内部结构如图所示:其导通时只有一种极性的载流子(多子)参与导电,是单极型。导电机理与小功率MOS管相同,但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂直导电结构,又称为VMOSFET,大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。  其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层,因此具有很高的输入电阻,该管导通时在两个高浓度n扩散区间形成n型导电沟道。n沟道增强型MOS管必须在栅极上施加正向偏压,且只有栅源电压大于阈值电压时才有导电沟道产生的n沟道MOS管。n沟道耗尽型MOS管是指在不加栅压(栅源电压为零)时,就有导电沟道产生的n沟道MOS管。  3. MOS管工作原理--MOS管的特性  3.1MOS管的输入、输出特性  对于共源极接法的电路,源极和衬底之间被二氧化硅绝缘层隔离,所以栅极电流为0。  共源极解法  当VGS:  3.2MOS管的导通特性  MOS管作为元件,同样是工作在截止或导通两种状态。由于MOS管是电压控制元件,所以主要由栅源电压uGS决定其工作状态。  图为由NMOS增强型管构成的开关电路。  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,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。  4. MOS管工作原理  MOS管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是利用VGS来控制“感应电荷”的多少,以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况,然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时,通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成了导电沟道,即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时,沟道内被感应的电荷量也改变,导电沟道的宽窄也随之而变,因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。
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深圳市顺通科技有限公司豆丁微信公众号
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