我们现在知道了,只要让 MOSFET 有一个导通的阈值电压,那么 这个 MOSFET 就导通了。那么在我们当前的这个电路中,假设 GS 电 容上有一个阈值电压,足可以让 MOSFET 导通,而且电容没有放电回 路,不消耗电流。那么 DS 导通,理论上等效电阻无穷小,我们把这 个等效电阻称之为 Rdson。当 MOSFET 电流达到最大时,则 Rdson 必 然是最小的。对于 MOSFET 来说,Rdson 越小,价格也就越贵。我们 说 MOSFET 从不导通变为导通,等效内阻 Rdson 从无穷大变成无穷小, 当然这个无穷小也有一个值的。MOSFET 导通了,但是它没有回路。 以上这些就是 MOSFET 和三极管的区别。当我们在测量 MOSFET 时,要想测量 Rdson,先用镊子夹在 GS 两端短路掉,把 GS 电压先放 掉,放掉之后再测量 DS 两端的阻抗,否则测出来的值就不准。 ![]() 接下来我们再来看 MOS 管的损耗问题。 我们说,尽管导通后 Rdson 很小,但是一旦我走大电流,比如 100A, 最终还是有损耗的。我们把这个损耗叫做 MOSFET 的导通损耗,这个 导通损耗,是由 MOSFET 的 Rdson 决定的,当 MOSFET 选型确定了之后,它的 Rdson 不再变了。 另外,DS 上流过的 Id 电流是由负载决定的。既然是由负载决定的, 我们就不能改变电流,所以,我们说 MOSFET 的导通损耗是由 Rdson 决定的。 我们看到,MOSFET 的 DS 之间有一个二极管,我们把这个二极管 称为 MOSFET 的体二极管。假设正向:由 D 指向 S,那么,体二极管 的方向是跟正向相反的,而且,这个体二极管正向不导通,反向会导 通。所以,这个体二极管和普通二极管一样,也有钳位电压,实际钳 位电压跟体二极管上流过的电流是有关系的,体二极管上流过的电流 越大,则钳位电压越高,这是因为体二极管本身有内阻。 体二极管的功耗问题。假设体二极管的压降是 0.7V,那么它的功 耗 P=0.7V*I,所以,它的功耗也是由负载决定的。所以,功耗也蛮大 的。我们把体二极管的功耗称之为续流损耗。 体二极管的参数我们怎么去设置呢?为了安全起见,体二 极管的电流,一般跟 Id 电流是接近或者相等的。另外,我们还要注 意的是,这个体二极管并不是人为的刻意做上去的,而是客观存在的。 对于 MOSFET 来说,我们来讨论 GS 电容问题。 我们要知道,MOSFET 其实并不是一个 MOSFET,它实际上是由若 干个小的 MOSFET 合成的。既然是合成的,我们就讨论下低压 MOSFET和高压 MOSFET 的差异。 假设功率相等:3 KW 低压:24V 电流:125A 高压:310V 电流:9.7A 大家看到没有,低压电流大,高压电流小。从内阻法来分析:如果电 流大,是不是等效为内阻小啊;如果电流小,是不是内阻大啊。所以, 低压器件要求内阻小,高压内阻大了。 从电压角度比较分析: 从耐压来看,则多个串联;从电流来看,则多个并联。所以: 低压:24V 电流:125A 内阻小 多个管子并联 耐压很难做高 高压:310V 电流:9.7A 耐压高 多个管子串联 内阻必然大 所以根据上面分析,得出一个结论: 高压 MOSFET,Rdson 大;低压 MOSFET,Rdson 小。 MOSFET 的 GS 电容: 低压:24V 电流:125A 内阻小 多个管子并联 耐压很难做高 gs 电容大 高压:310V 电流:9.7A 耐压高 多个管子串联 内阻必然大 gs 电容小 由于一个 MOSFET 里面集成了大量的小的 mosfet,实际上在制造工艺的工程中,是用金子来做的。如果里面有一些管子坏了,是测量 不出来的,这就是大品牌和小品牌的差异。 我们来看一下啊,MOSFET 的 GS 电容对管子开通特性的影 响。我们说,高压的管子,它的 GS 电容小。要想把管子开通,无非 是对这个电容充电,让它什么时候充到阈值电压,对不对?那么我们 来看,当电流相等的情况下,对 GS 电容进行充电。 ![]() 接下来我们要讲一下开通和关断的问题了。那么,MOSFET 如何进行开通,如何 进行关断呢?以及在这个过程中,会不会也产生损耗。 |