如何正确选择MOS管 mos管的作用

MOS管由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高（10^7~10^12Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

1）用N沟道或P沟道？

选择好MOS管器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOS管。在典型的功率应用中，当一个MOS管接地，而负载连接到干线电压上时，该MOS管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应采用N沟道MOS管，这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOS管连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOS管，这也是出于对电压驱动的考虑。

2）确定MOS管的额定电流该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似，确保所选的MOS管能承受这个额定电流，即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下，MOS管处于稳态，此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流，只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。

3）选择MOS管的下一步是系统的散热要求须考虑两种不同的情况，即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果，因为这个结果提供更大的安全余量，能确保系统不会失效。

4）选择MOS管的最后一步是决定MOS管的开关性能影响开关性能的参数有很多，但最重要的是栅极/漏极、栅极/源极及漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗，因为在每次开关时都要对它们充电。MOS管的开关速度因此被降低，器件效率也下降。为计算开关过程中器件的总损耗，要计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。

需要注意哪些细节？整理如下:

MOS管导通后的无方向性，MOS在加压导通后，就类似于一根导线，只具有电阻特性，无导通压降，通常饱和导通电阻为几到几十毫欧，且无方向性，允许直流和交流电通过。

（1）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。

（2）各类型MOS管在使用时，都要严格按要求的偏置接入电路中，要遵守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，等等。

（3）MOS管由于输入阻抗极高，所以在运输、贮藏中必须将引出脚短路，要用金属屏蔽包装，以防止外来感应电势将栅极击穿。尤其要注意，不能将MOSMOS管放入塑料盒子内，保存时最好放在金属盒内，同时也要注意管的防潮。

（4）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；管脚在焊接时，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；从元器件架上取下管时，应以适当的方式确保人体接地如采用接地环等；当然，如果能采用先进的气热型电烙铁，焊接MOS管是比较方便的，并且确保安全；在未关断电源时，绝对不可以把管插人电路或从电路中拔出。以上安全措施在使用MOS管时必须注意。

（5）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。

（6）使用VMOS管时必须加合适的散热器后。以VNF306为例，该管子加装140×140×4（mm）的散热器后，最大功率才能达到30W.

（7）多管并联后，由于极间电容和分布电容相应增加，使放大器的高频特性变坏，通过反馈容易引起放大器的高频寄生振荡。为此，并联复合管管子一般不超过4个，而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。

（8）结型MOS管的栅源电压不能接反，可以在开路状态下保存，而绝缘栅型MOS管在不使用时，由于它的输入电阻非常高，须将各电极短路，以免外电场作用而使管子损坏。

（9）焊接时，电烙铁外壳必须装有外接地线，以防止由于电烙铁带电而损坏管子。对于少量焊接，也可以将电烙铁烧热后拔下插头或切断电源后焊接。特别在焊接绝缘栅MOS管时，要按源极-漏极-栅极的先后顺序焊接，并且要断电焊接。

（10）用25W电烙铁焊接时应迅速，若用45~75W电烙铁焊接，应用镊子夹住管脚根部以帮助散热。结型MOS管可用表电阻档定性地检查管子的质量（检查各PN结的正反向电阻及漏源之间的电阻值），而绝缘栅场效管不能用万用表检查，必须用测试仪，而且要在接入测试仪后才能去掉各电极短路线。取下时，则应先短路再取下，关键在于避免栅极悬空。

在要求输入阻抗较高的场合使用时，必须采取防潮措施，以免由于温度影响使MOS管的输入电阻降低。如果用四引线的MOS管，其衬底引线应接地。陶瓷封装的芝麻管有光敏特性，应注意避光使用。

对于功率型MOS管，要有良好的散热条件。因为功率型MOS管在高负荷条件下运用，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。

总而言之，为了保证MOS管安全使用，要注意的事项较多，广大的专业技术人员，特别是广大的电子爱好者，都要根据自己的实际情况出发，采取切实可行的办法，安全有效地用好MOS管。