中心論題：

• 常用MOS管有NMOS和PMOS型兩種，以NMOS管為例介紹MOS管的結構及導通特性
• MOS管的功率損失主要有兩種：導通損耗和開關損失
• MOS管驅動時除了需要足夠的導通電壓外
  
  ，還需要速度

解決方案：

• 選擇導通電阻小的MOS管可以減小導通損耗
• 降低開關時間和開關頻率可以減小開關損失
• 選擇和設計MOS管驅動時要注意可提供瞬間短路電流的大小，還要有專門的升壓電路，同時應選擇合適的外接電容

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。

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。右圖是這兩種MOS管的符號。

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。

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。下圖是MOS管的構造圖，通常的原理圖中都畫成右圖所示的樣子。 (柵極保護用二極管有時不畫)

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)，如(ru)右(you)圖(tu)所(suo)示(shi)。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)，在(zai)MOS管的驅動電路設計時再詳細介紹。


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，使用與源極接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。

下圖是瑞薩2SK3418的Vgs電壓和Vds電壓的關係圖。可以看出小電流時，Vgs達到4V，DS間壓降已經很小，可以認為導通。


MOS開關管損失
不管是NMOS還是PMOS，導通後都有導通電阻存在，因而在DS間流過電流的同時
，兩端還會有電壓(如2SK3418特性圖所示)，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。

下圖是MOS管導通時的波形。可以看出，導通瞬間電壓和電流的乘積很大，造成的損失也就很大。降低開關時間，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。


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dongMOS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。

MOS管應用電路
MOSguanzuixianzhudetexingshikaiguantexinghao
，suoyibeiguangfanyingyongzaixuyaodianzikaiguandedianluzhong
，changjianderukaiguandianyuanhemadaqudong，yeyouzhaomingtiaoguang。zhesanzhongyingyongzaigegelingyudouyouxiangxidejieshao，zhelizanshibuduoxiele。yihouyoushijianzaizongjie。