MOSFET的分類(lèi)與區(qū)別

1、JFETM小信號(hào)器件，通態(tài)電阻大，常用于射頻工作場(chǎng)合； MOSFET特別是 功率MOSFET現(xiàn)在用于功率場(chǎng)合。對(duì)于相同的電壓和模片區(qū)域， P溝道的通態(tài) 電阻更高，并且價(jià)格也更高。所以絕大多數(shù)場(chǎng)合使用 NMOS;當(dāng)然，在一些高端驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合，驅(qū)動(dòng) PMOS 要簡(jiǎn)單的多。雖然MOSFE璐用于同步整理中，彳1不考慮體二極管 MOSFE他是雙向?qū)?通的 漏極到源極、源極到漏極都可以導(dǎo)通電流。在門(mén)極和源極之間加一個(gè) 電壓就可以雙向?qū)?。在同步整流中，這個(gè)反向?qū)ㄖ苯佣搪敷w二極管，因?yàn)殡娏骱蛯?dǎo)通電阻RDSondS小于體二極管的壓降。MOSFET勺損耗：MOSFET勺損耗由三部分組成：導(dǎo)通損耗、開(kāi)關(guān)損耗、及

2、門(mén)極充電損耗；先討論導(dǎo)通損耗。導(dǎo)通損耗：當(dāng)MOSFE怪部導(dǎo)通時(shí)，漏源極之間存在一個(gè)電阻，這個(gè)損耗功率的大小 取決于MOSFE琬過(guò)的電流大小：P=I2RDSon但是，值得注意的是，這個(gè)電阻會(huì)隨著溫度的升高而增大(典 型的關(guān)系是：R(T)=R(25： )*1.007exp(T-25C);因此要想知道 MOSFET3部真是結(jié)溫，就 要計(jì)算出總的功率損耗，算出由此引起(乘以熱阻)的溫升是多少，然后，重 新計(jì)算基于新的溫度條件下的電阻值，反復(fù)如此計(jì)算，直到計(jì)算收斂為止。注 意，由于真實(shí)的熱阻并不是很清楚，這種計(jì)算一次迭代就足夠精確了。如果一 次迭代后不收斂，那么損耗功率可能已經(jīng)超過(guò)器件的承受功率了。關(guān)于

3、RDon,你會(huì)發(fā)現(xiàn) 邏輯電平” FET在不足，它們的門(mén)極閾值電壓確實(shí) 比普通FET要低，但是正常驅(qū)動(dòng)時(shí)，它們的導(dǎo)通電阻較大。典型邏輯電平的FET在VGS為4.5V時(shí)RDon值可能是VGS為10V時(shí)的兩倍。門(mén)極充電損耗；雖然沒(méi)有消耗在MOSFE衲部，是由于MOSFE侑一個(gè)等效的門(mén)極電容所 引起的。（不管消耗在器件上還是門(mén)極驅(qū)動(dòng)電阻上。）雖然電容和門(mén)極電壓關(guān)系是極度非線性函數(shù)關(guān)系，許多器件手冊(cè)上給出了門(mén)極電壓達(dá)到一定電平值V時(shí)總的門(mén)極電荷Qg。那么，頻率為fs時(shí)，這些門(mén)極電容產(chǎn)生的損耗為P=Qg*V*fs。注意這里沒(méi)有系數(shù)0.5。如果實(shí)際應(yīng)用中，驅(qū)動(dòng)門(mén)極時(shí)真實(shí)門(mén)極電壓與手冊(cè)中的具體數(shù)字不同，把手冊(cè)

4、中的所給的電荷值和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓的比值相乘或許是一個(gè)比較好的近似。當(dāng)實(shí)際電壓大于手冊(cè)給出的電壓時(shí)，這種近似更精確。（對(duì)于高手來(lái)說(shuō)，近似估計(jì)的限制因素是需要知道到底給米勒電容充電所需要的電荷量）開(kāi)關(guān)損耗：開(kāi)關(guān)工作MOSFET勺第三部分損耗，也是消耗在 MOSFE衲部的第二個(gè)損 耗，就是開(kāi)關(guān)損耗。在（非諧振）開(kāi)通或關(guān)斷轉(zhuǎn)換的任何時(shí)候，晶體管上同時(shí)既有電壓又有電流流過(guò)，這就產(chǎn)生了功率損耗。假設(shè)電流恒定，電壓是時(shí)間的線形函數(shù)，可以估計(jì)開(kāi)關(guān)損耗的大小。電流斷續(xù)模式變換器的開(kāi)關(guān)損耗是：P=Ipk*Vpk*ts*fs/2 ，電流連續(xù)模式變換器的開(kāi)關(guān)損耗是這個(gè)值的兩倍。該計(jì)算中，ts是MOSFETM導(dǎo)通狀態(tài)到關(guān)

5、斷狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時(shí)間（對(duì)于電流連續(xù)模式， 是從關(guān)斷到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)換時(shí)間）；這就是為什么快速驅(qū)動(dòng)門(mén)極會(huì)使開(kāi)關(guān)損耗更小的原因。開(kāi)關(guān)功率MOS管三部分損耗，只有兩部分消耗在內(nèi)部導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗。通過(guò)這些計(jì)算對(duì)損耗有個(gè)很好的認(rèn)識(shí)。在經(jīng)過(guò)封裝熱阻換算，應(yīng)該能夠知道FET是冷的、熱的還是非常熱的，如果不是很接近計(jì)算的數(shù)值，一定什么地 方出錯(cuò)了。關(guān)于門(mén)極電阻：通常會(huì)在MOSFE的門(mén)極串聯(lián)一個(gè)門(mén)極電阻。但是如果兩只MOSFE所聯(lián)，是否仍然只使用一個(gè)電阻？（這樣一來(lái)好像阻值為原來(lái)的一半）應(yīng)用中，每個(gè)MOSFETt都要各自分別串聯(lián)一個(gè)單獨(dú)的門(mén)極電阻，不管器件是否并聯(lián)，即使它們還有其它的電流限制環(huán)節(jié)，例如串聯(lián)了笑磁環(huán)（珠

6、）。原因是MOSFEB了有電容外（門(mén)-源極），還有電感（連接線和焊接點(diǎn)）。電容和電感 形成了一個(gè)潛在的低阻尼震蕩回路。據(jù)觀測(cè)，并聯(lián)MOS在頻率為100MHz處發(fā)生震蕩！如果使用數(shù)字示波器，而且不知道如何捕捉這些震蕩信號(hào)，可能根本就看不到它們。但是，它們是有損耗的，并產(chǎn)生嚴(yán)重的 EMI。門(mén)極電阻的作用是限制過(guò)大的電流從門(mén)極注入源極或者放回到門(mén)極，但是，真正重要的還在于抑制震蕩。最大門(mén)極電壓：有人用40V的電壓驅(qū)動(dòng)MOSFET以便對(duì)門(mén)極電容快速充電。這樣門(mén)極電壓可以在很短的時(shí)間內(nèi)上升并超過(guò)閾值電壓。根本不要考慮這樣的方案！為了防止門(mén)極電壓超過(guò)其額定電壓（目前通常是20V）,需要在門(mén)極上接上齊納二極管，這樣造成的損耗可能比原理希望降低的損耗還要大。正確的方案是，用低輸入阻抗的電路來(lái)驅(qū)動(dòng)門(mén)極。用簡(jiǎn)潔的形式，優(yōu)秀的驅(qū)動(dòng)電路可以驅(qū)動(dòng)功率MOS管在10ns時(shí)間內(nèi)開(kāi)通。datree 08.6.19整