MOS管的使用方法详解

MOS管的使用方法详解

MOS管，即金属-氧化物-半导体场效应晶体管，是一种电压驱动大电流型器件，在电路中尤其是动力系统中有着广泛的应用。以下是MOS管的使用方法及相关注意事项：

一、MOS管的极性判定与连接

三个极的判定：

• 栅极(G)：中间抽头。
• 源极(S)：两条线相交。对于N沟道MOS管，箭头指向G极，使用时D极接输入，S极接输出；对于P沟道MOS管，箭头背向G极，使用时S极接输入，D极接输出。
• 寄生二极管判定：
• N沟道：由S极指向D极。
• P沟道：由D极指向S极。

不论N沟道还是P沟道，中间衬底的箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的。不正确的连接方法会导致寄生二极管导通，此时MOS管将失去开关作用。

二、MOS管的导通条件

NMOS：

• 电流回路是从D流向S。
• 导通条件为VGS(栅极与源极之间的电压)有导通电压，即G电位高于S电位。适合源极接地的情况(低端驱动)，栅极高电平即可导通，低电平关闭。

PMOS：

• 电流回路是从S流向D。
• 导通条件也为VGS有导通电压，但此时S电位高于G电位。适合源极接VCC的情况(高端驱动)，VGS小于一定值时导通。若S极接电源，栅极低电平导通，高电平关闭。

三、MOS管的主要参数

• VDS：表示漏极与源极之间所能施加的最大电压值。
• VGS：表示栅极与源极之间所能施加的最大电压值。
• ID：表示漏极可承受的持续电流值，如果流过的电流超过该值，会引起击穿的风险。
• IDM：表示漏源之间可承受的单次脉冲电流强度，如果超过该值，也会引起击穿的风险。
• RDS(ON)：表示MOS的导通电阻，一般来说导通电阻越小越好，其决定MOS的导通损耗，导通电阻越大损耗越大，MOS温升也越高。
• gfs：表示正向跨导，反映的是栅极电压对漏源电流控制的能力。gfs过小会导致MOSFET关断速度降低，关断能力减弱；过大会导致关断过快，EMI特性差，同时伴随关断时漏源会产生更大的关断电压尖峰。
• IGSS：表示栅极驱动漏电流，越小越好，对系统效率有较小程度的影响。
• VGS(th)：表示MOS的开启电压(阀值电压)。对于NMOS，当Vg>Vs>VGS(th)时，管子导通；对于PMOS，当Vg

四、MOS管的使用注意事项

为了安全使用MOS管，在线路的设计中不能超过管的耗散功率、最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。

各类型MOS管在使用时，都要严格按要求的偏置接入电路中，并遵守MOS管偏置的极性。如结型MOS管栅源漏之间是PN结，N沟道管栅极不能加正偏压，P沟道管栅极不能加负偏压。

由于MOS管输入阻抗极高，在运输、贮藏中必须将引出脚短路，并用金属屏蔽包装，以防止外来感应电势将栅极击穿。保存时最好放在金属盒内，同时也要注意防潮。

为了防止MOS管栅极感应击穿，要求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路本身都必须有良好的接地。在焊接时，先焊源极；在连入电路之前，管的全部引线端保持互相短接状态，焊接完后才把短接材料去掉。

在安装MOS管时，注意安装的位置要尽量避免靠近发热元件；为了防管件振动，有必要将管壳体紧固起来；管脚引线在弯曲时，应当大于根部尺寸5毫米处进行，以防止弯断管脚和引起漏气等。

对于功率型MOS管，在高负荷条件下运用时，必须设计足够的散热器，确保壳体温度不超过额定值，使器件长期稳定可靠地工作。

综上所述，MOS管的使用方法涉及极性判定、导通条件、主要参数理解以及使用注意事项等多个方面。在使用MOS管时，应严格按照其特性和要求进行操作，以确保电路的稳定性和可靠性。