硬件电路设计学习笔记4.MOS管

文章目录


一、NMOS管原理及其符号


导通条件:

  • Nmos:Vg-Vs>Vth,DS之间导通;
  • 即当Nmos的g极电压比s极电压大于导通电压(Vth)时,DS之间闭合;

二、PMOS管原理及其符号


导通条件:

  • Pmos:Vg-Vs<Vth,DS之间导通;
  • 即当Pmos的g极电压比s极电压小于导通电压(Vth)时,DS之间闭合;

三、mos管寄生电容存在的问题

mos管寄生电容存在的问题


四、使用mos管时,寄生二极管也不可忽略

忽略可能会导致电流反灌,烧坏mos管:

为什么不可忽略?核心原因是它会直接干预电路工作逻辑:

  • 影响电流路径,可能导致误导通 / 续流MOS 管的寄生二极管有固定导通方向(N 沟道 MOS 管:漏极→源极;P 沟道 MOS 管:源极→漏极)。比如驱动感性负载(电机、电感)时,MOS 管关断瞬间,负载的反向电动势会迫使电流通过寄生二极管续流;若未考虑这一点,可能误判电流路径,甚至因寄生二极管过流烧坏 MOS 管。

  • 桥式电路(如 H 桥)中易引发 "直通短路"在 H 桥等双向驱动电路中,上下桥臂的 MOS 管寄生二极管方向若未匹配,可能出现"上下管寄生二极管同时导通" 的情况,直接将电源正负极短路(即 "直通"),导致电源烧毁。

  • 同步整流电路中影响效率同步整流电路会利用 MOS 管低导通电阻的特性代替二极管整流,但寄生二极管的正向压降(约 0.7V)远大于 MOS 管导通压降(几 mV);若未考虑寄生二极管,会因它的导通增加整流损耗,降低电路效率。

  • 高频电路中产生开关损耗寄生二极管存在"反向恢复时间"(从导通转为截止的延迟),高频开关场景下,反向恢复时间过长会导致 MOS 管在开关过程中出现大电流尖峰,增加开关损耗、引发MOS 管过热,影响电路可靠性。

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