1、MOS管的类型及结构

MOSFET是FET的一种（另一种是JFET），可以做成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道，共4种，但实际上只有增强型N沟道MOS用过的。管子和增强型P沟道MOS管，所以通常提到的NMOS，或者PMOS就是指这两种。

至于为什么不使用耗尽型MOS管，不建议深究。

对于这两种增强型MOS管来说，更常用的是NMOS。原因是导通电阻小且易于制造。因此，在开关电源和电机驱动应用中，一般采用NMOS。下面的介绍中主要使用NMOS。

MOS管的三个引脚之间存在寄生电容，这不是我们需要的，而是制造工艺的限制造成的。寄生电容的存在使得驱动电路的设计或选择变得比较麻烦，但没有办法避免，稍后将详细介绍。

从MOS管原理图上可以看出，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这称为体二极管，在驱动感性负载（例如电机）时非常重要。顺便说一句，体二极管只存在于单个MOS晶体管中，通常不存在于集成电路芯片内部。

2、MOS管导通特性

导通就是起到开关的作用，相当于闭合开关。

根据NMOS的特性，如果Vgs大于一定值，就会导通。适合源极接地的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V即可。

PMOS的特性，Vgs小于一定值就会导通，适合源极接VCC的情况（高端驱动）。然而，虽然PMOS可以很容易地用作高端驱动器，但NMOS由于其导通电阻大、价格高、替代类型少，通常用于高端驱动器。

3、MOS开关管损耗

无论是NMOS还是PMOS，导通后都存在导通电阻，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管，会减少导通损耗。现在的小功率MOS管的导通电阻一般在几十毫欧左右，也有几毫欧的。

MOS管的开通和关断，一定不是瞬间完成的。 MOS两端电压有下降过程，流过的电流有上升过程。这段时间，MOS管的损耗就是电压和电流的乘积，称为开关损耗。通常开关损耗比传导损耗大得多，并且开关频率越快，损耗就越大。

导通瞬间的电压和电流的乘积很大，造成的损耗也很大。缩短开关时间可以减少每次导通时的损耗；降低开关频率可以减少单位时间内的开关次数。两种方法都可以降低开关损耗。

4.MOS管驱动

与双极型晶体管相比，一般认为MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定值就足够了。这很容易做到，但我们也需要速度。

从MOS管的结构中可以看出，GS和GD之间存在寄生电容，MOS管的驱动实际上就是电容的充放电。给电容充电需要电流，因为给电容充电的瞬间可以认为电容短路了，所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动器时首先要注意的是能够提供的瞬时短路电流大小。

第二点需要注意的是，NMOS一般用于高端驱动，需要在栅极电压大于源极电压时导通。高侧驱动MOS管导通时源极电压与漏极电压（VCC）相同，因此此时栅极电压比VCC大4V或10V。如果在同一个系统中，要得到大于VCC的电压，就需要专门的升压电路。许多电机驱动器集成了电荷泵。需要注意的是，要选择合适的外接电容，以获得足够的短路电流来驱动MOS管。

上面提到的4V或10V是常用MOS管的开启电压，当然设计时需要留有一定的余量。而且电压越高，开通速度越快，导通电阻越小。现在也有导通电压更小的MOS管应用于不同领域，但在12V汽车电子系统中，一般4V导通就足够了。

关于MOS管的驱动电路及其损耗，可以参考Microchip的AN799MatchingMOSFETDriverstoMOSFETs。已经很详细了，我就不打算再写了。

5、MOS管应用电路

MOS管最显着的特点是其良好的开关特性，因此广泛应用于需要电子开关的电路中，如开关电源、电机驱动等。

5种常用开关电源MOSFET驱动电路分析

在使用MOSFET设计开关电源时，大多数人会考虑MOSFET的导通电阻、最大电压和最大电流。但很多情况下，只考虑这些因素。这样的电路可能可以正常工作，但它不是一个好的设计方案。更详细地说，MOSFET还应该考虑其自身的寄生参数。对于某个MOSFET，其驱动电路、驱动引脚输出的峰值电流、上升速率等都会影响MOSFET的开关性能。

在选择功率IC和MOS管时，选择合适的驱动电路连接功率IC和MOS管就显得尤为重要。

一个好的MOSFET驱动电路有以下要求：

(1)当开关管开通时，驱动电路应能提供足够大的充电电流，使MOSFET的栅源极间电压迅速升高到所需值，以保证开关管的导通。开启速度快，上升沿无高频振荡。

(2)驱动电路能够保证MOSFET在导通期间栅极和源极之间的电压保持稳定、可靠导通。

(3)关断瞬间的驱动电路可以为MOSFET栅极和源极之间电容电压的快速泄放提供一条阻抗尽可能最低的通路，从而保证开关管能够正常工作。很快就关掉了。

（4）驱动电路结构简单可靠，损耗小。

（五）根据情况实行隔离。

MOS管和IGBT驱动电路是驱动电压还是驱动电流？

MOS管和IDBT都是电压驱动元件。也就是说，栅极电压控制漏极或集电极电流。