1、 mos在控制器电路中的工作状态:开通过程(由截止到导通的过渡过程)、导通状态、关断过程(由导通到截止的过渡过程)、截止状态。Mos主要损耗也对应这几个状态,开关损耗(开通过程和关断过程),导通损耗,截止损耗(漏电流引起的,这个忽略不计),还有雪崩能量损耗。只要把这些损耗控制在mos承受规格之内,mos即会正常工作,超出承受范围,即发生损坏。而开关损耗往往大于导通状态损耗(不同mos这个差距可能很大。Mos损坏主要原因:过流-持续大电流或瞬间超大电流引起的结温过高而烧毁;过压-源漏过压击穿、源栅极过压击穿;静电-静电击穿。CMOS电路都怕静电;Mos开关原理(简要)。Mos是电压驱动型器件,只
2、要栅极和源级间给一个适当电压,源级和漏级间通路就形成。这个电流通路的电阻被成为mos内阻,就是导通电阻。这个内阻大小基 mos 能承受的 大导通电流(当 和 因 有关, 有关的是 阻)。内阻 小承受电流 大(因为发 小)。Mos 这 简 , 在 的栅极和源级间,源级和漏级间,栅极和漏级间内 都有 电 。 给栅极电压的过程就是给电 电的过程(电 电压不能 ), mos源级和漏级间由截止到导通的开通过程受栅极电 的 电过程制 。而,这 个 电 是 成关, currency1“,不是的,fifl的就很简 。中一个关 电 就是栅极和漏级间的电 Cgd,这个电 为 电 。这个电 不是 的,栅极和漏级间电
3、压 而” 。这个 电 是栅极和源级电 电的,因为栅极给栅-源电 Cgs 电 到一个 ,栅极的 电电流给 电 Cgd 电,这栅极和源级间电压不高, 到一个 ,这个是 ( 就是给Cgd 电的过程), 大 到的 就是 。(即,栅极 给Cgs 电,到 一 给Cgd 电)因为这个源级和漏级间电压” ,内 电 currency1应” 电,这些电流会导 mos 生电生很大 ,这 就有电 ,电 ,电阻成 电路(能形成2个 路), 电流 高 大。 关 的 就是这个 fi 过渡。过的 电会导 的 , 过 的 电 小 , 会开关而 开关损耗。Mos开通过程源级和漏级间 电阻currency1当于 大电阻到阻 很小的
4、导通内阻(导通内阻一 压mos只有几)的一个 过程。 fi一个mos 大电流100a,电 电压96v,在开通过程中,有 一瞬间( )mos发 是P=V*I( 电流 大, 载尚未跑起来, 有的 都降落在MOS管上),P=96*100=9600w!这 发 大, 发 ”降直到完全导通 成100*100*0.003=30w(这 假设这个mos导通内阻3 )。开关过程中这个发 是惊人的。fifl开通间 ,意味着发 9600w到30w过渡的 ,mos结温会高的厉害。 开关 ,结温高, 易烧mos。为 不烧mos,只能降mos限流或者降电 电压, fi给 限制50a或电压降一半成48v,这样开关发 损耗也降
5、 一半。不烧管子 。这也是高压控 易烧管子原因,高压控制器和压的只有开关损耗不一样(开关损耗和电 端电压基 成正 ,假设限流一样),导通损耗完全受mos内阻 ,和电 电压 任 关。实整个mos开通过程非常复杂。 量太多。总之就是开关 不 易 , 开关损耗大,管子发 大,开关” 理论上开关损耗(只要能有 抑制 ), 是往往 很厉害(fifl 很严重,可能在 就烧管子 ),反而开关损耗也大, 上臂mos 更有可能引起下臂mos误导通,形成上下臂短路。 这个很考验设计师的驱动电路布线和主 路布线技能。 终就是找个衡点(一 开通过程不超过1us)。开通损耗这个 简 ,只和导通电阻成正 ,大电流损耗找内
6、阻的。-下 介绍下对普通用户实用点的。Mos挑选的重要参数简要说明。 datasheet举例说明。栅极电荷。Qgs, QgdQgs:指的是栅极0v 电到对应电流 总 电荷(实际电流不同,这个 高 不同,电流大, 高,这个 大)。这个阶段是给Cgs 电(也currency1当于Ciss,输电 )。Qgd:指的是整个 的总 电电荷(在这为 电荷)。这个过程给Cgd(Crss,这个电 着gd电压不同” ) 电。下 是型号stp75nf75.我普通75管Qgs是27nc,Qgd是47nc。结 的 电曲线。 前给Cgs 电,总电荷Qgs 27nc, 电荷Qgd 47nc。而在开关过中,mos主要发 区间
7、是粗红色标注的阶段。Vgs开始超过阈 电压,到 结束是主要发 区间。 中 结束mos基 完全打开这损耗是基 导通损耗(mos内阻 损耗 )。阈 电压前,mos 有打开,几乎 损耗(只有漏电流引起的一点损耗)。 中又 红色拐弯地方损耗 大(Qgs 电将近结束,到 和 这个过程发 大(更粗线表示)。一 电电流下,红色标注区间总电荷小的管子会很 过,这样发 区间间就短,总发 量就。 理论上选择Qgs和Qgd小的mos管能” 过开关区。导通内阻。Rds(on)。这个耐压一 情况下是 好。不过不同厂标的内阻是有不同测试条件的。测试条件不同,内阻测量 会不一样。同一管子,温 高内阻 大(这是硅半导体材料在mos制造工艺的特性,改 不 ,能稍改善)。 大电流测试内阻会大(大电流下结温会显著高),小电流或电流测试,内阻降(因为结温 有大 高, 积累)。有的管子标典型内阻和你 用小电流测试几乎一样,而有的管子 小电流测试 标典型内阻很多(因为 的测试标 是大电流)。当 这 也有厂标注不严格 ,不要完全currency1 。选择标 是-找Qgs和Qgd小的mos管,同 内阻的mos管。