中心議題：

• MOS管種類和結構
• MOS管導通特性
• MOS開關管損失
• MOS管驅動
• MOS管應用電路

在使用MOS管設計開關電源或者馬達驅動電路的時候，大部分人都會考慮MOS的(de)導(dao)通(tong)電(dian)阻(zu)，最(zui)大(da)電(dian)壓(ya)等(deng)
，最(zui)大(da)電(dian)流(liu)等(deng)，也(ye)有(you)很(hen)多(duo)人(ren)僅(jin)僅(jin)考(kao)慮(lv)這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)。這(zhe)樣(yang)的(de)電(dian)路(lu)也(ye)許(xu)是(shi)可(ke)以(yi)工(gong)作(zuo)的(de)，但(dan)並(bing)不(bu)是(shi)優(you)秀(xiu)的(de)，作(zuo)為(wei)正(zheng)式(shi)的(de)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)也(ye)是(shi)不(bu)允(yun)許(xu)的(de)。

下麵是我對MOSFET及MOSFET驅動電路基礎的一點總結
，其中參考了一些資料，非全部原創。包括MOS管的介紹
，特性，驅動以及應用電路。

1
，MOS管種類和結構

MOSFET管是FET的一種（另一種是JFET），可以被製造成增強型或耗盡型
，P溝道或N溝道共4種類型
，但實際應用的隻有增強型的N溝道MOS管和增強型的P溝道MOS管
，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是這兩種。

至於為什麼不使用耗盡型的MOS管，不建議刨根問底。

對於這兩種增強型MOS管

，比較常用的是NMOS。原因是導通電阻小
，且容易製造。所以開關電源和馬達驅動的應用中，一般都用NMOS。下麵的介紹中，也多以NMOS為主。

MOS管guan的de三san個ge管guan腳jiao之zhi間jian有you寄ji生sheng電dian容rong存cun在zai
，這zhe不bu是shi我wo們men需xu要yao的de
，而er是shi由you於yu製zhi造zao工gong藝yi限xian製zhi產chan生sheng的de。寄ji生sheng電dian容rong的de存cun在zai使shi得de在zai設she計ji或huo選xuan擇ze驅qu動dong電dian路lu的de時shi候hou要yao麻ma煩fan一yi些xie，但dan沒mei有you辦ban法fa避bi免mian，後hou邊bian再zai詳xiang細xi介jie紹shao。

在MOS管原理圖上可以看到，漏極和源極之間有一個寄生二極管。這個叫體二極管，在驅動感性負載（如馬達），這個二極管很重要。順便說一句，體二極管隻在單個的MOS管中存在，在集成電路芯片內部通常是沒有的。

2

，MOS管導通特性

導通的意思是作為開關，相當於開關閉合。

NMOS的特性，Vgs大於一定的值就會導通，適合用於源極接地時的情況（低端驅動），隻要柵極電壓達到4V或10V就可以了。

PMOS的特性，Vgs小於一定的值就會導通
，適合用於源極接VCC時的情況（高端驅動）。但是，雖然PMOS可以很方便地用作高端驅動，但由於導通電阻大
，價格貴
，替換種類少等原因，在高端驅動中，通常還是使用NMOS。

3
，MOS開關管損失

不管是NMOS還是PMOS，導通後都有導通電阻存在，這樣電流就會在這個電阻上消耗能量，這部分消耗的能量叫做導通損耗。選擇導通電阻小的MOS管會減小導通損耗。現在的小功率MOS管導通電阻一般在幾十毫歐左右，幾毫歐的也有。

MOS在導通和截止的時候，一定不是在瞬間完成的。MOS兩端的電壓有一個下降的過程
，流過的電流有一個上升的過程，在這段時間內，MOS管的損失是電壓和電流的乘積
，叫做開關損失。通常開關損失比導通損失大得多，而且開關頻率越快，損失也越大。

導通瞬間電壓和電流的乘積很大，造成的損失也就很大。縮短開關時間，可以減小每次導通時的損失；降低開關頻率，可以減小單位時間內的開關次數。這兩種辦法都可以減小開關損失。
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4，MOS管驅動

跟雙極性晶體管相比，一般認為使MOS管導通不需要電流
，隻要GS電壓高於一定的值

，就可以了。這個很容易做到
，但是
，我們還需要速度。

在MOS管的結構中可以看到，在GS

，GD之間存在寄生電容，而MOS管guan的de驅qu動dong，實shi際ji上shang就jiu是shi對dui電dian容rong的de充chong放fang電dian。對dui電dian容rong的de充chong電dian需xu要yao一yi個ge電dian流liu，因yin為wei對dui電dian容rong充chong電dian瞬shun間jian可ke以yi把ba電dian容rong看kan成cheng短duan路lu，所suo以yi瞬shun間jian電dian流liu會hui比bi較jiao大da。選xuan擇ze/設計MOS管驅動時第一要注意的是可提供瞬間短路電流的大小。

第二注意的是，普遍用於高端驅動的NMOS

，導通時需要是柵極電壓大於源極電壓。而高端驅動的MOS管導通時源極電壓與漏極電壓（VCC）相同，所以這時柵極電壓要比VCC大4V或10V。如果在同一個係統裏，要得到比VCC大(da)的(de)電(dian)壓(ya)，就(jiu)要(yao)專(zhuan)門(men)的(de)升(sheng)壓(ya)電(dian)路(lu)了(le)。很(hen)多(duo)馬(ma)達(da)驅(qu)動(dong)器(qi)都(dou)集(ji)成(cheng)了(le)電(dian)荷(he)泵(beng)，要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)應(ying)該(gai)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)外(wai)接(jie)電(dian)容(rong)，以(yi)得(de)到(dao)足(zu)夠(gou)的(de)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)去(qu)驅(qu)動(dong)MOS管。

上邊說的4V或10V是常用的MOS管的導通電壓，設計時當然需要有一定的餘量。而且電壓越高，導通速度越快
，導通電阻也越小。現在也有導通電壓更小的MOS管用在不同的領域裏，但在12V汽車電子係統裏，一般4V導通就夠用了。

MOS管的驅動電路及其損失
，可以參考Microchip公司的AN799 Matching MOSFET Drivers to MOSFETs。講述得很詳細，所以不打算多寫了。

5，MOS管應用電路

MOS管最顯著的特性是開關特性好
，所以被廣泛應用在需要電子開關的電路中，常見的如開關電源和馬達驅動，也有照明調光。