以N溝道MOS管為例,當(dāng)柵極與源極之間電壓為零時(shí),漏極和源極之間不導(dǎo)通,相當(dāng)于開(kāi)路;當(dāng)柵極與源極之間電壓為正且超過(guò)一定界限時(shí),漏極和源極之間則可通過(guò)電流,電路導(dǎo)通。
根據(jù)工作載流子的極性不同,可分為N溝道型(NMOS)與P溝道型(PMOS),兩者極性不同但工作原理類似,在實(shí)際電路中N溝道型因?qū)娮栊?、制造容易而?yīng)用更***。
按照結(jié)構(gòu)和工作原理,還可分為增強(qiáng)型、耗盡型、絕緣柵型等,不同類型的MOS管如同各具專長(zhǎng)的“電子**”,適用于不同的電路設(shè)計(jì)和應(yīng)用場(chǎng)景需求。 MOS 管可用于放大和處理微弱的射頻信號(hào)嗎?常見(jiàn)MOS一體化
我們?yōu)槭裁催x擇國(guó)產(chǎn) MOS?
工業(yè)控制:
精密驅(qū)動(dòng)的“神經(jīng)末梢”電機(jī)調(diào)速:車規(guī)級(jí)OptiMOS?(800V)用于電動(dòng)車電機(jī)控制器,10萬(wàn)次循環(huán)無(wú)衰減,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)<2ms。變頻器:耗盡型MOS(AOSAONS66540)恒流控制,24小時(shí)連續(xù)工作溫漂<0.5%。
新興領(lǐng)域:智能時(shí)代的“微動(dòng)力”5G基站:P溝道-150V管優(yōu)化信號(hào)放大,中興通訊射頻模塊噪聲降低3dB。機(jī)器人:屏蔽柵MOS(30V/162A)驅(qū)動(dòng)大電流舵機(jī),響應(yīng)速度<10μs,支撐人形機(jī)器人關(guān)節(jié)精細(xì)控制。 常見(jiàn)MOS一體化碳化硅 MOS 管的開(kāi)關(guān)速度相對(duì)較快,在納秒級(jí)別嗎?
MOS 管工作原理:電壓控制的「電子閥門(mén)」
導(dǎo)通原理:柵壓誘導(dǎo)導(dǎo)電溝道柵壓作用:當(dāng)VGS>0(N溝道),柵極正電壓在SiO?層產(chǎn)生電場(chǎng),排斥P襯底表面的空穴,吸引電子聚集,形成N型導(dǎo)電溝道(反型層)。溝道形成的臨界電壓稱開(kāi)啟電壓VT(通常2-4V),VGS越大,溝道越寬,導(dǎo)通電阻Rds(on)越?。ㄈ?mΩ級(jí))。漏極電流控制:溝道形成后,漏源電壓VDS使電子從S流向D,形成電流ID。線性區(qū)(VDS<VGS-VT):ID隨VDS線性增加,溝道均勻?qū)?;飽和區(qū)(VDS≥VGS-VT):漏極附近溝道夾斷,ID*由VGS決定,進(jìn)入恒流狀態(tài)。
MOS管的應(yīng)用案例:消費(fèi)電子領(lǐng)域手機(jī)充電器:在快充充電器中,MOS管常應(yīng)用于同步整流電路。如威兆的VS3610AE,5V邏輯電平控制的增強(qiáng)型NMOS,開(kāi)關(guān)頻率高,可用于輸出同步整流降壓,能夠提高充電效率,降低發(fā)熱。筆記本電腦:在筆記本電腦的電源管理電路中,使用MOS管來(lái)控制不同電源軌的通斷。如AOS的AO4805雙PMOS管,耐壓-30V,可實(shí)現(xiàn)電池與系統(tǒng)之間的連接和斷開(kāi)控制,確保電源的穩(wěn)定供應(yīng)和系統(tǒng)的安全運(yùn)行。平板電視:在平板電視的背光驅(qū)動(dòng)電路中,MOS管用于控制背光燈的亮度。通過(guò)PWM信號(hào)控制MOS管的導(dǎo)通時(shí)間,進(jìn)而調(diào)節(jié)背光燈的電流,實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度的調(diào)節(jié)。汽車電子領(lǐng)域電動(dòng)車電機(jī)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)車控制器中,多個(gè)MOS管組成的H橋電路控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速。如英飛凌的IPW60R041CFD7,耐壓60V的NMOS管,能夠快速開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)電流,滿足電機(jī)不同工況下的驅(qū)動(dòng)需求。P 溝道 MOS 管的工作原理與 N 溝道 MOS 管類似嗎?
MOS管工作原理:電壓控制的「電子閥門(mén)」MOS管(金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的**是通過(guò)柵極電壓控制導(dǎo)電溝道的形成,實(shí)現(xiàn)電流的開(kāi)關(guān)或調(diào)節(jié),其工作原理可拆解為以下關(guān)鍵環(huán)節(jié):
一、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu):以N溝道增強(qiáng)型為例材料:P型硅襯底(B)上制作兩個(gè)高摻雜N型區(qū)(源極S、漏極D),表面覆蓋二氧化硅(SiO?)絕緣層,頂部為金屬柵極G。初始狀態(tài):柵壓VGS=0時(shí),S/D間為兩個(gè)背靠背PN結(jié),無(wú)導(dǎo)電溝道,ID=0(截止態(tài))。
二、導(dǎo)通原理:柵壓誘導(dǎo)導(dǎo)電溝道柵壓作用:當(dāng)VGS>0(N溝道),柵極正電壓在SiO?層產(chǎn)生電場(chǎng),排斥P襯底表面的空穴,吸引電子聚集,形成N型導(dǎo)電溝道(反型層)。溝道形成的臨界電壓稱開(kāi)啟電壓VT(通常2-4V),VGS越大,溝道越寬,導(dǎo)通電阻Rds(on)越?。ㄈ?mΩ級(jí))。漏極電流控制:溝道形成后,漏源電壓VDS使電子從S流向D,形成電流ID。線性區(qū)(VDS<VGS-VT):ID隨VDS線性增加,溝道均勻?qū)ǎ伙柡蛥^(qū)(VDS≥VGS-VT):漏極附近溝道夾斷,ID*由VGS決定,進(jìn)入恒流狀態(tài)。 MOS 管可以作為阻抗變換器,將輸入信號(hào)的高阻抗轉(zhuǎn)換為適合負(fù)載的低阻抗嗎?低價(jià)MOS價(jià)格走勢(shì)
士蘭微的碳化硅 MOS 管熱管理性能突出嗎?常見(jiàn)MOS一體化
MOS管應(yīng)用場(chǎng)景全解析:從微瓦到兆瓦的“能效心臟”作為電壓控制型器件,MOS管憑借低損耗、高頻率、易集成的特性,已滲透至電子產(chǎn)業(yè)全領(lǐng)域。
以下基于2025年主流技術(shù)與場(chǎng)景,深度拆解其應(yīng)用邏輯:一、消費(fèi)電子:便攜設(shè)備的“省電管家”快充與電源管理:場(chǎng)景:手機(jī)/平板快充(如120W氮化鎵充電器)、TWS耳機(jī)電池保護(hù)。技術(shù):N溝道增強(qiáng)型MOS(30V-100V),導(dǎo)通電阻低至1mΩ,同步整流效率超98%,體積比傳統(tǒng)方案小60%。案例:蘋(píng)果MagSafe采用低柵電荷MOS,充電溫升降低15℃,支持100kHz高頻開(kāi)關(guān)。信號(hào)隔離與電平轉(zhuǎn)換:場(chǎng)景:3.3V-5VI2C通信(如智能手表傳感器連接)、LED調(diào)光電路。方案:雙NMOS交叉設(shè)計(jì),利用體二極管鉗位,避免3.3V芯片直接驅(qū)動(dòng)5V負(fù)載,信號(hào)失真度<0.1%。 常見(jiàn)MOS一體化