無論N型或者P型MOS管，其工作原理本質是一樣的。MOS管是由加在輸入端柵極的電壓來控製輸出端漏極的電流。MOS管guan是shi壓ya控kong器qi件jian
，它ta通tong過guo加jia在zai柵zha極ji上shang的de電dian壓ya控kong製zhi器qi件jian的de特te性xing，不bu會hui發fa生sheng像xiang三san極ji管guan做zuo開kai關guan時shi的de因yin基ji極ji電dian流liu引yin起qi的de電dian荷he存cun儲chu效xiao應ying，因yin此ci在zai開kai關guan應ying用yong中zhong
， MOS管的開關速度應該比三極管快。其主要原理如圖：圖1。

 

圖1 MOS管的工作原理

 

我們在開關電源中常用MOS管的漏極開路電路，如圖2漏(lou)極(ji)原(yuan)封(feng)不(bu)動(dong)地(di)接(jie)負(fu)載(zai)，叫(jiao)開(kai)路(lu)漏(lou)極(ji)，開(kai)路(lu)漏(lou)極(ji)電(dian)路(lu)中(zhong)不(bu)管(guan)負(fu)載(zai)接(jie)多(duo)高(gao)的(de)電(dian)壓(ya)，都(dou)能(neng)夠(gou)接(jie)通(tong)和(he)關(guan)斷(duan)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)。是(shi)理(li)想(xiang)的(de)模(mo)擬(ni)開(kai)關(guan)器(qi)件(jian)。這(zhe)就(jiu)是(shi)MOS管做開關器件的原理。當然MOS管做開關使用的電路形式比較多了。

 

圖2 NMOS管的開路漏極電路

 

在開關電源應用方麵
，這種應用需要MOS管定期導通和關斷。比如
，DC-DC電源中常用的基本降壓轉換器依賴兩個MOS管來執行開關功能
，這些開關交替在電感裏存儲能量
，然後把能量釋放給負載。我們常選擇數百kHz乃至1 MHz以上的頻率，因為頻率越高
，磁性元件可以更小更輕。在正常工作期間，MOS管隻相當於一個導體。因此
，我們電路或者電源設計人員最關心的是MOS的最小傳導損耗。

 

我們經常看MOS管的PDF參數，MOS管製造商采用RDS(ON) 參數來定義導通阻抗

，對開關應用來說，RDS(ON) 也是最重要的器件特性。數據手冊定義RDS(ON) 與柵極 (或驅動) 電壓 VGS 以及流經開關的電流有關，但對於充分的柵極驅動
，RDS(ON) 是一個相對靜態參數。一直處於導通的MOS管很容易發熱。另外
，慢慢升高的結溫也會導致RDS(ON)的增加。MOS管數據手冊規定了熱阻抗參數，其定義為MOS管封裝的半導體結散熱能力。RθJC的最簡單的定義是結到管殼的熱阻抗。

 

1.發熱情況有，電路設計的問題
，就是讓MOS管工作在線性的工作狀態，而不是在開關狀態。這也是導致MOS管發熱的一個原因。如果N-MOS做開關
，G級電壓要比電源高幾V，才能完全導通
，P-MOS則相反。沒有完全打開而壓降過大造成功率消耗
，等效直流阻抗比較大

，壓降增大，所以U*I也增大，損耗就意味著發熱。這是設計電路的最忌諱的錯誤。

 

2，頻率太高
，主要是有時過分追求體積
，導致頻率提高，MOS管上的損耗增大了
，所以發熱也加大了

 

3，沒有做好足夠的散熱設計，電流太高，MOS管標稱的電流值
，一般需要良好的散熱才能達到。所以ID小於最大電流，也可能發熱嚴重，需要足夠的輔助散熱片。

 

4，MOS管的選型有誤，對功率判斷有誤

，MOS管內阻沒有充分考慮

，導致開關阻抗增大

 

這是我最近在處理MOS管發熱問題時簡單總結的。其實這些問題也是老生常談的問題
，做開關電源或者MOS管開關驅動這些知識應該是爛熟於心
，當然有時還有其他方麵的因素，主要就是以上幾種原因。