三極管和MOS管的開關(guān)功能哪個略勝一籌我們在做電路設(shè)計中三極管和mos管做開關(guān)用時候有什么區(qū)別工作性質(zhì):1.三極管用電流控制,MOS管屬于電壓控制.2、成本問題:三極管便宜,,MOS管貴。3,、功耗問題:三極管損耗大,。4、驅(qū)動能力:MOS管常用來電源開關(guān),,以及大電流地方開關(guān)電路,。實際上就是三極管比較便宜,用起來方便,,常用在數(shù)字電路開關(guān)控制,。MOS管用于高頻高速電路,,大電流場合,,以及對基極或漏極控制電流比較敏感的地方。一般來說低成本場合,,普通應(yīng)用的先考慮用三極管,,不行的話考慮MOS管實際上說電流控制慢,電壓控制快這種理解是不對的,。要真正理解得了解雙極晶體管和mos晶體管的工作方式才能明白,。三極管是靠載流子的運動來工作的,以npn管射極跟隨器為例,,當(dāng)基極加不加電壓時,,基區(qū)和發(fā)射區(qū)組成的pn結(jié)為阻止多子(基區(qū)為空穴,發(fā)射區(qū)為電子)的擴(kuò)散運動,,在此pn結(jié)處會感應(yīng)出2020-08-30三極管的原理,開關(guān)ON和OFF,三個三極管是怎么導(dǎo)通的閉合開關(guān),,TR1導(dǎo)通致使TR2截止,使TR3基極電平升高,,導(dǎo)通燈亮,,斷開開關(guān)時,TR1截止TR2導(dǎo)通,,TR3截止燈滅2020-08-30三極管怎樣做開關(guān)三極管在飽和導(dǎo)通(發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是正偏置)時,其CE極間電壓很小,比PN結(jié)的導(dǎo)通電壓還要低(硅管在),。MOS管是電子電路中常用的功率半導(dǎo)體器件,可以用作電子開關(guān),、可控整流等,,是一種電壓驅(qū)動型的器件。浙江加工MOS管
也就是MOS管沒有二次擊穿現(xiàn)象,,可見采用MOS管作為開關(guān)管,,其開關(guān)管的損壞率大幅度的降低,近兩年電視機(jī)開關(guān)電源采用MOS管代替過去的普通晶體三極管后,,開關(guān)管損壞率降低也是一個極好的證明,。11、MOS管導(dǎo)通后其導(dǎo)通特性呈純阻性:普通晶體三極管在飽和導(dǎo)通是,,幾乎是直通,,有一個極低的壓降,,稱為飽和壓降,既然有一個壓降,,那么也就是,;普通晶體三極管在飽和導(dǎo)通后等效是一個阻值極小的電阻,但是這個等效的電阻是一個非線性的電阻(電阻上的電壓和流過的電流不能符合歐姆定律),,而MOS管作為開關(guān)管應(yīng)用,,在飽和導(dǎo)通后也存在一個阻值極小的電阻,但是這個電阻等效一個線性電阻,,其電阻的阻值和兩端的電壓降和流過的電流符合歐姆定律的關(guān)系,,電流大壓降就大,電流小壓降就小,,導(dǎo)通后既然等效是一個線性元件,,線性元件就可以并聯(lián)應(yīng)用,當(dāng)這樣兩個電阻并聯(lián)在一起,,就有一個自動電流平衡的作用,,所以MOS管在一個管子功率不夠的時候,可以多管并聯(lián)應(yīng)用,,且不必另外增加平衡措施(非線性器件是不能直接并聯(lián)應(yīng)用的),。MOS管和普通的晶體三極管相比,有以上11項優(yōu)點,,就足以使MOS管在開關(guān)運用狀態(tài)下完全取代普通的晶體三極管,。目前的技術(shù)MOS管道VDS能做到1000V。浙江加工MOS管雙極型晶體管把輸入端電流的微小變化放大后,,在輸出端輸出一個大的電流變化,。
1.三個極的判定G極(gate)—柵極,不用說比較好認(rèn)S極(source)—源極,,不論是P溝道還是N溝道,,兩根線相交的就是D極(drain)—漏極,不論是P溝道還是N溝道,,是單獨引線的那邊,,中間襯底箭頭方向和寄生二極管的箭頭方向總是一致的:要么都由S指向D,要么都有D指向,,那一極連接輸出端2>控制極電平為,?V時MOS管導(dǎo)通3>控制極電平為?V時MOS管截止NMOS:D極接輸入,,S極接輸出PMOS:S極接輸入,,D極接輸出反證法加強(qiáng)理解NMOS假如:S接輸入,D接輸出由于寄生二極管直接導(dǎo)通,,因此S極電壓可以無條件到D極,,MOS管就失去了開關(guān)的作用PMOS假如:D接輸入,,S接輸出同樣失去了開關(guān)的作用—導(dǎo)通時Ug>Us,Ugs>Ugs(th)時導(dǎo)通P溝道—導(dǎo)通時Ug<Us,Ugs<Ugs(th)時導(dǎo)通總之,導(dǎo)通條件:|Ugs|>|Ugs(th)|7.相關(guān)概念BJTBipolarJunctionTransistor雙極性晶體管,,BJT是電流控制器件,;FETFieldEffectTransistor場效應(yīng)晶體管,F(xiàn)ET是電壓控制器件.按結(jié)構(gòu)場效應(yīng)管分為:結(jié)型場效應(yīng)(簡稱JFET),、絕緣柵場效應(yīng)(簡稱MOSFET)兩大類按溝道材料:結(jié)型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種.按導(dǎo)電方式:耗盡型與增強(qiáng)型,,結(jié)型場效應(yīng)管均為耗盡型,絕緣柵型場效應(yīng)管既有耗盡型的,,也有增強(qiáng)型的,。
P溝道管柵極不能加負(fù)偏壓,等等,。3,、MOSMOS管由于輸入阻抗極高,,所以在運輸,、貯藏中必須將引出腳短路,要用金屬屏蔽包裝,,以防止外來感應(yīng)電勢將柵極擊穿,。尤其要注意,不能將MOS管放入塑料盒子內(nèi),,保存時好放在金屬盒內(nèi),,同時也要注意管的防潮。4,、為了防止MOS管柵極感應(yīng)擊穿,,要求一切測試儀器、工作臺,、電烙鐵,、線路本身都必須有良好的接地;管腳在焊接時,,先焊源極,;在連入電路之前,管的全部引線端保持互相短接狀態(tài),,焊接完后才把短接材料去掉,;從元器件架上取下管時,應(yīng)以適當(dāng)?shù)姆绞酱_保人體接地如采用接地環(huán)等,。當(dāng)然,,如果能采用先進(jìn)的氣熱型電烙鐵,焊接MOS管是比較方便的,,并且確保安全,;在未關(guān)斷電源時,,不可以把管插人電路或從電路中拔出。以上安全措施在使用MOS管時必須注意,。5,、在安裝MOS管時,注意安裝的位置要盡量避免靠近發(fā)熱元件,;為了防管件振動,,有必要將管殼體緊固起來;管腳引線在彎曲時,,應(yīng)當(dāng)大于根部尺寸5毫米處進(jìn)行,,以防止彎斷管腳和引起漏氣等。6,、使用VMOS管時必須加合適的散熱器后,。以VNF306為例,該管子加裝140×140×4(mm)的散熱器后,,大功率才能達(dá)到30W,。7、多管并聯(lián)后,,由于極間電容和分布電容相應(yīng)增加,,使放大器的高頻特性變壞。mos管的工作原理是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(簡稱mos管),。
不存在少子儲存效應(yīng),,因而關(guān)斷過程非常迅速,開關(guān)時間在10—100ns之間,,工作頻率可達(dá)100kHz以上,,普通的晶體三極管由于少數(shù)載流子的存儲效應(yīng),使開關(guān)總有滯后現(xiàn)象,,影響開關(guān)速度的提高(目前采用MOS管的開關(guān)電源其工作頻率可以輕易的做到100K/S~150K/S,這對于普通的大功率晶體三極管來說是難以想象的),。10、無二次擊穿:由于普通的功率晶體三極管具有當(dāng)溫度上升就會導(dǎo)致集電極電流上升(正的溫度~電流特性)的現(xiàn)象,,而集電極電流的上升又會導(dǎo)致溫度進(jìn)一步的上升,,溫度進(jìn)一步的上升,更進(jìn)一步的導(dǎo)致集電極電流的上升這一惡性循環(huán),。而晶體三極管的耐壓VCEO隨管溫度升高是逐步下降,,這就形成了管溫繼續(xù)上升、耐壓繼續(xù)下降終導(dǎo)致晶體三極管的擊穿,,這是一種導(dǎo)致電視機(jī)開關(guān)電源管和行輸出管損壞率占95%的破環(huán)性的熱電擊穿現(xiàn)象,,也稱為二次擊穿現(xiàn)象。MOS管具有和普通晶體三極管相反的溫度~電流特性,即當(dāng)管溫度(或環(huán)境溫度)上升時,,溝道電流IDS反而下降,。例如;一只IDS=10A的MOSFET開關(guān)管,,當(dāng)VGS控制電壓不變時,,在250C溫度下IDS=3A,當(dāng)芯片溫度升高為1000C時,,IDS降低到2A,,這種因溫度上升而導(dǎo)致溝道電流IDS下降的負(fù)溫度電流特性,使之不會產(chǎn)生惡性循環(huán)而熱擊穿,。MOS管有 三個引腳名稱:G:gate 柵極;S:source 源極;D:drain 漏極,。浙江加工MOS管
N-MOS管的導(dǎo)通調(diào)節(jié)是G極與S極中間的電壓差超過閾值時,D極和S極導(dǎo)通,。浙江加工MOS管
我們看下面FLYBACK電流波形圖(圖形不是太清楚,,十分抱歉,建議雙擊放大觀看),。從圖中可以看出,,電流波形在快到電流尖峰時,有個下跌,,這個下跌點后又有一段的上升時間,,這段時間其本質(zhì)就是IC在檢測到過流信號執(zhí)行關(guān)斷后,,MOSFET本身也開始執(zhí)行關(guān)斷,,但是由于器件本身的關(guān)斷延遲,因此電流會有個二次上升平臺,,如果二次上升平臺過大,,那么在變壓器余量設(shè)計不足時,就極有可能產(chǎn)生磁飽和的一個電流沖擊或者電流超器件規(guī)格的一個失效,。3:合理的熱設(shè)計余量,,這個就不多說了,各個企業(yè)都有自己的降額規(guī)范,,嚴(yán)格執(zhí)行就可以了,,不行就加散熱器。在使用MOS管設(shè)計開關(guān)電源或者馬達(dá)驅(qū)動電路的時候,,大部分人都會考慮MOS的導(dǎo)通電阻,,大電壓等,大電流等,,也有很多人考慮這些因素,。這樣的電路也許是可以工作的,但并不是的,,作為正式的產(chǎn)品設(shè)計也是不允許的,。1,、MOS管種類和結(jié)構(gòu)MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET),可以被**成增強(qiáng)型或耗盡型,,P溝道或N溝道共4種類型,,但實際應(yīng)用的只有增強(qiáng)型的N溝道MOS管和增強(qiáng)型的P溝道MOS管,所以通常提到NMOS,,或者PMOS指的就是這兩種,。至于為什么不使用耗盡型的MOS管,不建議刨根問底,。對于這兩種增強(qiáng)型MOS管,,比較常用的是NMOS。浙江加工MOS管
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