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MOS管是一個時代產(chǎn)物,隨著MOS管技術(shù)的進(jìn)展，特別是大電流、小封裝、低功耗的單芯片MOS管出現(xiàn)，它的開關(guān)速度快/輸入阻抗大/熱穩(wěn)定性好等等優(yōu)點,已經(jīng)成為工程師們的首選。
在電子元器件論壇呆久了，看了好多網(wǎng)友問起MOS管的事情，有很多童靴對MOS管的使用不是很熟悉，今天有空給大家說幾個關(guān)于MOS管的技巧的幾個實用技巧的事情。
為了把問題說的明白些，還是有必要把MOS管的身世先介紹一下。
MOS管是FET的一種(另一種是JFET)，可以被制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(yīng)用的只有增強型的N溝道MOS管和增強型的P溝道MOS管，所以通常提到NMOS管，或者PMOS管指的就是這兩種。
MOS管依照其“通道”的極性不同，可分為n-channel與p-channel的MOSFET，通常又稱為NMOSFET與PMOSFET.
一，符號記憶技巧:“屁朝外”即可!
如圖1為電路符號。那么問題就來了，一般初學(xué)者，對這樣的符號總是混淆，總是記不住這兩種類型的符號，現(xiàn)在本官告訴一個記憶訣竅，讓你一輩子終身難忘!先看電路符號，
把MOS管電路符號近似看做一個人,定義D是腦袋,G是抬起的腳,S是立著的腳,2極管是幕布!諧音“P朝外”，記住"P→"朝外放就行了,N不用記了，PMOS→簡稱P→P都是朝外放的。
二，看MOS管封裝技巧
過去數(shù)年中硅技術(shù)的改進(jìn)已經(jīng)將MOSFET的內(nèi)阻和功率半導(dǎo)體的發(fā)熱量降低到了相當(dāng)?shù)偷乃剑灾练庋b限制了器件性能的提高。隨著系統(tǒng)電流要求成指數(shù)性增加，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種先進(jìn)的功率封裝的MOSFET封裝。這些新的封裝MOS技術(shù)提供了更多的設(shè)計自由度，但太多的選擇也使得人們大感困惑，特別是讓那些電源的設(shè)計者無所適從。
所謂封裝就是給MOSFET芯片加一個外殼，這個外殼具有支撐、保護(hù)、冷卻的作用，同時還為芯片提供電氣連接和隔離，以便MOSFET器件與其它元件構(gòu)成完整的電路。
芯片的材料、工藝是MOSFET性能品質(zhì)的決定性因素，MOSFET廠商自然注重芯片內(nèi)核結(jié)構(gòu)、密度以及工藝的改進(jìn)，以提高M(jìn)OSFET的性能。這些技術(shù)改進(jìn)將付出很高的成本。
做電源的一般常用的MOS管的封裝形式也就是下面的兩種形式。
1.TO封裝
TO(TransistorOut-line)的中文意思是“晶體管外形”。這是早期的封裝規(guī)格，例如TO-92，TO-92L，TO-220，TO-252等等都是插入式封裝設(shè)計。近年來表面貼裝市場需求量增大，TO封裝也進(jìn)展到表面貼裝式封裝。TO252和TO263就是表面貼裝封裝。其中TO-252又稱之為D-PAK，TO-263又稱之為D2PAK。
2、SOT和SOP封裝
SOT小外形晶體管封裝。這種封裝就是貼片型小功率晶體管封裝，比TO封裝體積小，一般用于小功率MOSFET。常見的規(guī)格有：常用四端引腳的SOT-89MOSFET。
SOP的中文意思是“小外形封裝”。SOP是表面貼裝型封裝之一，引腳從封裝兩側(cè)引出呈海鷗翼狀(L字形)。材料有塑料和陶瓷兩種。SOP也叫SOL和DFP。
MOSFET的SOP封裝多數(shù)采用SOP-8規(guī)格，業(yè)界往往把“P”省略，叫SO(SmallOut-Line)。
三，MOS管的防靜電使用技巧
一般在MOS管的使用過程中都非常注意防靜電破壞。MOSFET的柵極-源極間最大額定電壓約為±20V,如果驅(qū)動電壓超出這個范圍,就很有可能永久損壞MOSFET,主要是因為MOSFET輸入阻抗大特點,電荷不能及時的流走,積聚在門極(G),就會造成Vgs大于這個±20V的范圍,這時候MOSFET就可能損壞。這就是為什么一定不準(zhǔn)用手去摸MOSFET的引腳的原因,手上的靜電高達(dá)千伏,MOSFET一下子就被擊穿了。
記住,不要用手拿住MOSFET的腿,不然可很不專業(yè)。為了防止MOSFET被靜電破壞,大家也是費盡腦汁,除了嚴(yán)格按照規(guī)章制度外,帶上放電手套,電烙鐵接地等等都是必要的。
靜電問題往往是MOSFET的薄弱處。在電路設(shè)計中應(yīng)該怎么來保護(hù)MOSFET呢?既然Vgs不能大于20V,那我們就可以在G和S之間,加一個20V的穩(wěn)壓管,來防止干擾脈沖或是靜電破壞MOSFET。
四，單片機控制MOSFET的應(yīng)用技巧
說到底，MOS管主要是應(yīng)用，按照MOS管的datasheet來說，確實比較復(fù)雜，對于初學(xué)者來說，就是名詞就夠折騰一陣。當(dāng)然MOS管的datasheet中的主要參數(shù)還是必須要稍微了解的。
為了說明MOS管的應(yīng)用技巧，為了給初學(xué)者一個鮮明的使用簡單的印象，這里只接受兩個簡單開關(guān)應(yīng)用，讓大家迅速掌握這個應(yīng)用技巧。
可以看得出,這個比較器的反向端我給他一個1V的恒定電平(當(dāng)然,0.5V/1.5V都行),MCU_IO(接單片機的控制端口)如果輸出高電平(電壓肯定高于1V),比較器的輸出結(jié)果就接近于VCC。
這里需要注意,比較器輸出的電壓到底是多少?NO。不知道就對了,因為此時比較器輸出的所謂高電平,其實是比較器的供電電壓VCC,給這個比較器供電電壓時多少,就輸出多少(略小于VCC),比如,這里我們給比較器的供電電壓12V,此時比較器輸出12V,這個12V就加在MOSFET的門極上,MOSFET就會導(dǎo)通,負(fù)載就會通電.實現(xiàn)這個電路芯片比較多,比如LM358/LM324等等。
這個是摘自實際應(yīng)用的驅(qū)動電路，選取其中一部分給大家了解。圖中電阻R17和三極管Q4,當(dāng)MCU_IO是高電平1的時候,三極管導(dǎo)通,MOS管的門極電壓降低到低電平,MOS管關(guān)閉，當(dāng)MCU_IO是低電平的時候,三極管Q4關(guān)閉,此時MOS管導(dǎo)通。
