mos管在电路中的应用,如何为MOS管选择最适合的驱动电路，MOS管作用与特性是什么？

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答：MOS管的作用

1.MOS管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。

2.MOS管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。

3.MOS管可以用作可变电阻。

4.MOS管可以方便地用作恒流源。

5.MOS管可以用作电子开关。

如何为MOS管选择最适合的驱动电路？

在开关电源等电力系统设计中，设计人员关心最多的是MOS管的几个参数，如导通电阻、最大电压、最大电流。这些因素固然重要，考虑不妥会使电路无法正常工作，但实际上这只完成了第一步，MOS管本身的寄生参数才是影响电路西能的关键。

选择了一个适合的MOS管、电源IC，说明你是一个合格的采购工程师。如何用好这只管子，就需要对驱动电路进行优化，包括驱动脚输出的峰值电流、上升速率等，因为这些将直接影响MOS管的开关性能。

用电源IC直接驱动MOS管

一个好的MOS管驱动电路有以下几点要求：

（1）开关管开通瞬时，驱动电路应能提供足够大的充电电流，使MOS管栅源极间电压迅速上升到所需值，保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡。

（2）开关导通期间，驱动电路能保证MOS管栅源极间电压保持稳定，且可靠导通。

（3）关断瞬间驱动电路，能提供一个尽可能低阻抗的通路，供MOS管栅源极间电容电压的快速泄放，保证开关管能快速关断。

（4）驱动电路结构简单可靠、损耗小。

（5）根据情况进行隔离。

在模块电源中，做常用的是电源IC直接驱动MOS管。使用中，应该注意最大驱动峰值电流、MOS管的寄生电容两个参数。这里，电源IC的驱动能力、MOS寄生电容大小、驱动电阻阻值都将影响MOS管开关速度。如果选择MOS管寄生电容比较大，电源IC内部的驱动能力又不足时，需要在驱动电路上增强驱动能力，常使用图腾柱电路增加电源IC驱动能力。

该电路虽然简单，可以此改进并发展出很多其它形式的驱动电路。目前，各种各样的MOS管驱动电路并没有一种驱动电路是最好的，需要用户根据具体应用，结合MOS管厂商提供的用户手册，不断对电路及参数进行优化，打磨出最合适自己应用的驱动方案来。

MOS管的特点

（1）场效应管是电压控制器件，它通过VGS(栅源电压)来控制ID（漏极电流）；

（2）场效应管的控制输入端电流极小，因此它的输入电阻（107～1012Ω）很大。

（3）它是利用多数载流子导电，因此它的温度稳定性较好；

（4）它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数；

（5）场效应管的抗辐射能力强；

（6）由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。

为什么有些mos管要用三极管驱动，单片机IO不能直接驱动吗？

单片机的GPIO口可以直接驱动三极管没有问题，对于很多MOS管却不能直接驱动，需要通过三极管或者光耦来转化一下，这是为什么呢？

单片机的常用工作电压一般为5V或者3.3V，不会超过5V，对于功率较大的MOS管可能无法满足导通条件，因为MOS管是电压驱动型的，而三极管是电流驱动型的，对驱动电压要求不高。

1 单片机为什么可以直接驱动三极管

三极管是流控型器件，具有三个工作状态，分别为截止区、放大区和饱和区。用作电子开关时需要工作在截止区和饱和区。以NPN三极管为例，三极管饱和导通时，基极和发射极之间的压差大约为0.7V，所以只要基极端的电压高于0.7V，三极管就能导通，而单片机在输出高电平时至少可达3.3V，所以单片机可以直接驱动三极管。单片机驱动三极管的电路如下图所示。

2 单片机为什么无法直接驱动MOS管

对于很多小功率的MOS管，单片机是可以直接驱动的，因为其开启电压Vth要求不是很高，但是对于大多数的MOS管，其开启电压在2.5-4.5V之间，甚至更高，单片机直接驱动可能会出现问题，所以就需要通过三极管来转换一下。下图就是单片机通过单片机来驱动MOS管的例子。

上图中，如果负载端的电流较大，选用的MOS管Vth可能较大，多数MOS管的VGS在±20V范围内，Vth在(2.5-5)V之间，如果是3.3V的单片机可能导致MOS管不能正常工作。这是就通过三极管来间接驱动。

单片机输出高电平时，三极管导通，集电极时低电平那么MOS管截止；当单片机输出低电平时，三极管截止集电极是高电平，MOS管导通。也可以在三极管的G和S极之间加一个稳压管。

除了三极管之外，单片机也可以通过光耦来驱动MOS管，在有些场合光耦驱动MOS管更为合适。用三极管，还是用光耦，还是用单片机直接驱动需要根据实际的电路参数来确定。

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MOS管驱动设计电路参考布线设计细节有哪些呢？

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答：MOS管驱动设计一般认为MOSFET是电压驱动的，不需要驱动电流。然而，在MOS的G、S两级之间有结电容存在，这个电容会让驱动MOS变的不那么简单。 如果不考虑纹波和EMI等要求的话，MOS管开关速度越快越好，因为开关时间越短，开关损耗越小，而在开关电源中开关损耗占总损耗的很大一部分，因此MOS管驱动电路的好坏直接决定了电源的效率。 对于一个MOS管，如果把GS之间的电压从0拉到管子的开启电压所用的时间越短，那么MOS管开启的速度就会越快。与此类MOS管驱动设计一般认为MOSFET是电压驱动的，不需要驱动电流。然而，在MOS的G、S两级之间有结电容存在，这个电容会让驱动MOS变的不那么简单。

如果不考虑纹波和EMI等要求的话，MOS管开关速度越快越好，因为开关时间越短，开关损耗越小，而在开关电源中开关损耗占总损耗的很大一部分，因此MOS管驱动电路的好坏直接决定了电源的效率。

对于一个MOS管，如果把GS之间的电压从0拉到管子的开启电压所用的时间越短，那么MOS管开启的速度就会越快。与此类似，如果把MOS管的GS电压从开启电压降到0V的时间越短，那么MOS管关断的速度也就越快。由此我们可以知道，如果想在更短的时间内把GS电压拉高或者拉低，就要给MOS管栅极更大的瞬间驱动电流。

大家常用的PWM芯片输出直接驱动MOS或者用三极管放大后再驱动MOS的方法，其实在瞬间驱动电流这块是有很大缺陷的。

比较好的方法是使用专用的MOSFET驱动芯片，这类的芯片一般有很大的瞬间输出电流，而且还兼容TTL电平输入，MOSFET驱动芯片的内部结构。

需要注意

因为驱动线路走线会有寄生电感，而寄生电感和MOS管的结电容会组成一个LC振荡电路，如果直接把驱动芯片的输出端接到MOS管栅极的话，在PWM波的上升下降沿会产生很大的震荡，导致MOS管急剧发热甚至爆炸，一般的解决方法是在栅极串联10欧左右的电阻，降低LC振荡电路的Q值，使震荡迅速衰减掉。

因为MOS管栅极高输入阻抗的特性，一点点静电或者干扰都可能导致MOS管误导通，所以建议在MOS管G S之间并联一个10K的电阻以降低输入阻抗。

如果担心附近功率线路上的干扰耦合过来产生瞬间高压击穿MOS管的话，可以在GS之间再并联一个18V左右的TVS瞬态抑制二极管，TVS可以认为是一个反应速度很快的稳压管，其瞬间可以承受的功率高达几百至上千瓦，可以用来吸收瞬间的干扰脉冲。

MOS管驱动电路参考

布线设计

MOS管驱动线路的环路面积要尽可能小，否则可能会引入外来的电磁干扰，驱动芯片的旁路电容要尽量靠近驱动芯片的VCC和GND引脚，否则走线的电感会很大程度上影响芯片的瞬间输出电流。

常见驱动波形

1、如果出现了这样圆不溜秋的波形就等着核爆吧。有很大一部分时间管子都工作在线性区，损耗极其巨大。

一般这种情况是布线太长电感太大，栅极电阻都救不了你，只能重新画板子。

2、高频振铃严重的毁容方波。在上升下降沿震荡严重，这种情况管子一般瞬间死掉，跟上一个情况差不多，进线性区。原因也类似，主要是布线的问题。又胖又圆的肥猪波。上升下降沿极其缓慢，这是因为阻抗不匹配导致的。芯片驱动能力太差或者栅极电阻太大。

果断换大电流的驱动芯片，栅极电阻往小调调就OK了。

打肿脸充正弦的生于方波他们家的三角波。驱动电路阻抗超大发了。此乃管子必杀波。解决方法同上。

3、大众脸型，人见人爱的方波。高低电平分明，电平这时候可以叫电平了，因为它平。边沿陡峭，开关速度快，损耗很小，略有震荡，可以接受，管子进不了线性区，强迫症的话可以适当调大栅极电阻。

4、方方正正的帅哥波，无振铃无尖峰无线性损耗的三无产品，这就是最完美的波形了。