详细的MOS管运用电路
mos管驱动的全桥电路原理
mos管驱动的全桥电路原理全桥电路是一种常用的电力电子转换电路，可以实现电压、电流的变换和控制。
在全桥电路中，MOS管是常用的开关元件。
本文将详细介绍mos管驱动的全桥电路原理。
全桥电路由四个MOS管组成，分别是上侧的两个开关管和下侧的两个开关管。
这四个MOS管可以分别控制电流的通断，通过合理的控制，可以实现对电压和电流的精确控制。
在全桥电路中，MOS管的驱动是至关重要的。
驱动电路的设计和实现可以有效地提高全桥电路的效率和性能。
我们来了解一下MOS管的基本原理。
MOS管是一种金属氧化物半导体场效应管，由源极、漏极和栅极组成。
当栅极与源极之间的电压达到一定阈值时，MOS管就会导通，形成一条通路，电流可以流过。
在全桥电路中，MOS管的驱动电路通常采用半桥驱动或全桥驱动。
半桥驱动只需两个驱动信号，可以实现两个MOS管的控制，而全桥驱动则需要四个驱动信号，可以同时控制四个MOS管。
半桥驱动的原理是通过两个晶体管和两个电阻器组成的电路，通过控制晶体管的导通和截止，来实现对两个MOS管的控制。
当晶体管导通时，相应的MOS管导通，反之，MOS管截止。
通过调整晶体管的导通时间和截止时间，可以控制MOS管的导通和截止，从而实现对电流和电压的控制。
全桥驱动则采用更加复杂的电路设计。
它由四个晶体管和四个电阻器组成，每个MOS管都与一个晶体管和一个电阻器相连。
通过调整晶体管的导通时间和截止时间，可以实现对四个MOS管的分别控制。
全桥驱动可以实现更加精确的控制，提高电路的稳定性和效率。
在mos管驱动的全桥电路中，还需要考虑保护电路的设计。
由于MOS管是一种敏感的元件，容易受到过电压、过电流等因素的影响，因此需要设计相应的保护电路，以保证电路的安全和稳定运行。
mos管驱动的全桥电路是一种常用的电力电子转换电路，通过合理的驱动设计和实现，可以实现对电压和电流的精确控制。
在实际应用中，还需要考虑保护电路的设计，以确保电路的安全和稳定运行。
MOS管电路工作原理和详解优质PPT课件
小提示： MOS管中的寄生二极管方向是关键。
电路符号
小结：“MOS管用作开关时在电路中的连接方法”
NMOS管：
D极接输入； S极接输出。
PMOS管：
S极接输入； D极接输出。
输出端
S极
G极
N沟道
输入端
S极
G极
P沟道
D极
输入端
导通时
D极
输出端
导通时
电路符号
反证：
看看我们常见的NMOS管4816：
请注意：不论NMOS管还是PMOS管，上述PIN脚的确定方法都是一样的。
假如MOS管表面磨损，或是无法辨认PIN1的标记圆点，你可以用什么 方法确认PIN1脚，以及G极，D极和S极？ 拿出万用表，试试吧！
实物
再来看看相似的DFN封装MOS管：
外形上来看，DNF封装的MOS管仍旧有8个脚，但已经变成贴片形式， 节约了高度，散热性能更好些。 但其PIN脚极性还是一样排列。
实物
最后，3PIN脚的MOS管： （1）SOT-23
3
D
G
S
1
2
PIN1为G极；PIN2为S极；PIN3为D极。
图纸习惯
但请大家特别注意：主板上标示的PIN1与PIN2脚与此刚好颠倒了。
主板图纸上也是如此。 而且，似乎作为一种错误的习惯被保持了下来。
另外一种3PIN脚的MOS管： （2）TO-252
电路符号
19V
Adapter
BAT 12V
Q1 Q2 隔离
19V 3. 适配器+电池
问题：如果不用Q2隔离，同时插上适配器和电池会怎样？
现象是： 大电流。 当然这只有在维修稳压电源上才可以看到：电流直接达到 稳压电源的最大值6A以上，短路灯狂闪。
mos管恒流源电路
mos管恒流源电路介绍在电子电路中，常常需要使用恒流源来对电路中的负载进行电流控制。
MOS管恒流源电路是一种常见的电路配置，它可以提供稳定的电流输出并对负载电阻的变化具有一定的抵抗能力。
本文将对MOS管恒流源电路进行全面、详细、完整且深入地探讨。
基本原理MOS管恒流源电路是通过MOS管的工作原理来实现恒流输出的。
当MOS管处于饱和区时，其漏极电流与栅极电压成正比。
通过合理的电路设计和偏置设置，可以使得MOS管工作在饱和区，从而实现恒流输出。
电路结构MOS管恒流源电路的基本结构如下所示：Vdd|R|+---| ||MOS|| |---|GND其中，Vdd为电源电压，R为负载电阻，MOS为MOS管。
通过控制MOS管的栅极电压，可以控制电路中的电流。
工作原理MOS管恒流源电路的工作原理如下：1.当电源电压Vdd施加在电路上时，MOS管的栅极电压为0V，此时MOS管处于截止区，没有漏极电流流过负载电阻R。
2.当把栅极电压逐渐增加时，当栅极电压达到某个阈值电压时，MOS管开始进入饱和区。
此时，栅极电压的增加将导致漏极电流的增加。
3.当栅极电压继续增加时，MOS管的漏极电流逐渐稳定在一个恒定值。
这是因为MOS管的饱和区特性决定了漏极电流与栅极电压成正比。
4.当电源电压Vdd变化时，由于MOS管的饱和区特性，漏极电流基本保持不变，从而实现了对负载电阻变化的抵抗能力。
设计与优化设计和优化MOS管恒流源电路时，需要考虑以下几个关键因素：1. MOS管尺寸选择MOS管的尺寸选择对电路的性能有重要影响。
较大的MOS管尺寸可以提供更大的漏极电流范围，但也会增加电路的功耗和面积。
因此，需要根据具体应用需求综合考虑。
2. 偏置电路设计为了使MOS管能够工作在饱和区，需要设计合适的偏置电路。
常见的偏置电路包括电流镜电路和电流源电路。
合理的偏置电路设计可以提高电路的稳定性和性能。
3. 电源电压选择电源电压的选择也会影响电路的性能。
MOS管电路工作原理及详解
MOS管电路工作原理及详解哎呀，说起电子元件，大家是不是觉得它们就像神秘的魔法师？今天咱们就来聊聊那些藏在电路板里的“魔法”——MOS管。
别看它小，其实大有来头，它的工作方式可是既简单又神奇，让人忍不住想一探究竟。
咱们得知道，MOS管是一种场效应晶体管，它的名字里就藏着几个关键词：“场”和“效应”。
简单来说，MOS管就像一个指挥家，它控制着电流的流向，就像指挥家用手势指挥乐队一样。
但是，这个指挥家可不是随便乱指挥的哦，它需要两个小伙伴，也就是栅极和源极，还有一块神奇的材料——半导体。
想象一下，当你想要让电流从A点流向B点时，MOS管就像是个聪明的小精灵，它会找到最佳的路径，绕过那些不听话的小石头（即电阻），直接把电流送到目的地。
这个过程就像是在地图上画一条线，虽然不是直的，但总是能找到最近的路线。
而且，MOS管还有一大特点就是“低功耗”，这可真是太棒了！想象一下，你正在玩一个需要电池的游戏，而你的MOS管就像是一个永不磨损的电池，无论你玩多久，它都能让你玩得痛快。
当然啦，MOS管也不是万能的。
有时候，它可能会犯个小错误，比如在某些情况下，电流可能会走错路，或者遇到一些“难题”，比如温度变化、电压波动等，这时候就需要我们这些“维修工”来帮忙解决问题了。
不过别担心，这些问题都不是问题，因为科学家们已经找到了解决的办法。
就像修理汽车一样，只要找到问题的根源，换上新的零件，就能让MOS管重新回到最佳状态。
我要说的是，虽然MOS管听起来好像有点复杂，但其实它的原理并不难理解。
就像学习一门新语言，刚开始可能有点困难，但只要你坚持不懈，总会有一天能够流利地交流。
所以，不要害怕挑战，勇敢地去探索这个神奇的世界吧！好啦，关于MOS管的讲解就到这里啦。
如果你对这个话题感兴趣，不妨多花点时间去了解一下，说不定你会发现更多有趣的知识呢！记得点赞关注哦，下次见！。
MOS管电路工作原理及详解
MOS管电路工作原理及详解MOS管，全称金属氧化物半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor），是一种重要的半导体器件，广泛应用于各种电路中，如放大、开关和逻辑电路等。
其工作原理和详解如下。
MOS管是一种固态电子器件，由金属栅、氧化物绝缘层和半导体管道构成。
工作时，栅极的电势可以控制管道中的电流流动。
当栅极电压Vgs为零，即不施加任何电压时，MOS管处于截止状态，不导电。
当施加正电压到栅极，即Vgs > 0时，形成一个正电场，吸引电子进入通道，导致N型沟道中电子增加，电荷密度增加，电流开始流动，MOS管进入导通状态。
而当施加负电压到栅极，即Vgs < 0时，形成一个负电场，把放在绝缘氧化物界面的电子吸引到栅极区域，减少沟道中电子数目，导致电流减小，MOS管进入截止状态。
因此，通过改变栅极电压，可以控制MOS管的导电特性。
MOS管有两种类型：P型MOS（PMOS）和N型MOS（NMOS）。
在PMOS 中，栅极为N型半导体，通道为P型半导体；而在NMOS中，栅极为P型半导体，通道为N型半导体。
两种类型的MOS管具有不同的导通方式。
对于PMOS，当栅极电压为负值（Vgs < 0），P型沟道会形成一个电子空穴击穿区域，通道中的电子将被拉入空穴区域，电流减小。
而当栅极电压为正值（Vgs > 0），击穿区域的电子将会被驱逐回通道，创造一个恢复的电子空穴区域，电流增加。
所以，PMOS管的导通与栅极电压是相反的。
对于NMOS，当栅极电压为负值（Vgs < 0），P型沟道中的电子将被排斥到源极区域，通道被堵塞，电流减小。
而当栅极电压为正值（Vgs > 0），电子将被吸引到沟道并形成导电路径，电流增加。
因此，NMOS的导通与栅极电压是一致的。
MOS管的导通特性由其工作区域决定，通常可分为三个区域：截止区、饱和区和线性区。
mos管在电源电路中的作用
mos管在电源电路中的作用【导语】电源电路作为电子设备中非常重要的一部分，承担着为电子设备提供稳定、可靠电源的功能。
而MOS管（MOSFET）作为电源电路中的关键元件之一，具有独特的特性和广泛的应用。
本文将从简单介绍MOS管的基本原理开始，逐步展开对MOS管在电源电路中的作用进行深入探讨，从而帮助读者全面了解该主题。
【正文】一、MOS管的基本原理MOS管全称金属-氧化物-半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor），它是一种半导体器件，借助电场效应来控制电流。
基本结构由金属门极、氧化物绝缘层和半导体基片组成。
其核心原理是通过变化门极电场来控制漏极和源极之间电流的通断，从而实现对电流的控制。
二、MOS管的工作模式MOS管根据工作模式的不同可分为三种类型：开关型，线性型和饱和型。
开关型MOS管用于电路开关控制，能够在两个极端状态之间进行快速切换，具有低电流损耗和高开关速度的优点。
线性型MOS管则用于对信号进行放大和处理，具有较高的输入电阻和输出电阻。
而饱和型MOS管结合了开关型和线性型的特点，适用于对电流要求较高的应用场景。
三、MOS管在电源电路中的作用1.开关电源中的应用MOS管在开关电源中扮演着重要的角色。
开关电源以其高效、稳定的特性而广泛应用，在电脑、通信设备等领域得到了大规模的应用。
MOS管作为开关电源中的关键元件，能够实现快速、稳定的开关和调节功能，帮助实现输出电压的调节和稳定性的保证。
2.直流-直流转换器中的应用直流-直流转换器（DC-DC Converter）也是电源电路中的重要组成部分。
MOS管在DC-DC Converter中常常用于功率开关和能量转换，通过控制MOS管的导通与截止，实现输入电压与输出电压的转换。
MOS管能够高效地将电能从输入端传送到输出端，帮助实现电能的转化与传输，在电源电路中发挥着至关重要的作用。
mos管电源切换电路
mos管电源切换电路mos管电源切换电路是一种常用的电路设计，可以实现在两个或多个电源之间自动切换，以保证电路的稳定工作。
下面将对mos管电源切换电路的原理、设计要点以及实际应用进行详细介绍。
一、mos管电源切换电路的原理mos管电源切换电路利用mos管的导通特性和电源的电压来实现电源的切换。
当其中一个电源正常工作时，mos管处于导通状态，另一个电源被断开。
当其中一个电源故障或失效时，mos管失去控制信号，导通状态被中断，另一个电源接管工作。
1. 选用合适的mos管：mos管的导通特性和负载能力是选择的重要考虑因素。
通常选用导通电阻小、负载能力大的mos管。
2. 使用合适的驱动电路：mos管需要驱动电路来控制其导通和断开。
驱动电路应能提供足够的电流和电压，以确保mos管可以正常工作。
3. 设计电源切换逻辑：根据实际需求设计电源切换逻辑。
常见的逻辑有优先级切换、正常备份切换和循环切换等。
4. 考虑电源的稳定性：在切换过程中，应考虑电源的稳定性。
可以采用滤波电路和稳压电路来提高电源的稳定性。
5. 考虑过流保护：在mos管电源切换电路中，应考虑过流保护功能，以避免因负载过大而损坏电源或电路。
三、mos管电源切换电路的实际应用mos管电源切换电路广泛应用于各种需要电源备份和切换的场合，例如通信设备、服务器、工业控制系统等。
以下是一个通信设备的应用实例。
在通信设备中，一般会配备两个电源，一个为主电源，另一个为备用电源。
mos管电源切换电路可以实现在主电源失效时自动切换到备用电源，以保证通信设备的持续工作。
在设计mos管电源切换电路时，首先需要选用合适的mos管和驱动电路。
根据通信设备的需求，可以选择导通电阻小、负载能力大的mos管，并设计合适的驱动电路，以确保mos管可以正常工作。
需要考虑电源切换逻辑。
通常情况下，主电源优先级高于备用电源，因此可以设计电源切换逻辑为主电源正常工作时，mos管导通，备用电源断开；当主电源失效时，mos管失去控制信号，导通状态被中断，备用电源接管工作。
MOS管电路工作原理及详解PPT课件
我找到的一种解释是：
人们在使用笔记本电脑时，经常会同时插上适配器和电池。如果遇到
电网停电，笔记本会自动切换到电池12V供电。这个时候适配器虽然不再
供电，但仍相连在笔记本上。
如果没有Q1隔离，12V电压会直接进入适配器内部的输出电路，有可能
烧毁适配器。 这一解释自己没有做过验证，大家可以讨论一下对与错。
A
B
方法1：加入一个二级管
A
精选PPT课件
B
22
电路符号
方法2：加入MOS管
A
B
此处MOS管实现的功能就是：隔离作用。
所以，所谓的MOS管的隔离作用，其实质也就是实现电路 的单向导通，它就相当于一个二级管。
但在电路中我们常用隔离MOS，是因为： 使用二级管，导通时会有压降，会损失一些电压。而使用 MOS管做隔离，在正向导通时，在控制极加合适的电压，可以 让MOS管饱和导通，这样通过电流时几乎不产生压降。
以上MOS开关实现的是信号切换（高低电平切换）。 再来看个MOS开关实现电压通断的例子吧。
截止
0V
0V
由+1.5V_SUS产生+1.5V电路（1）
精选PPT课件
12
电路符号
MOS开关实现电压通断的例子：
导通
+1.5V
+15V
由+1.5V_SUS产生+1.5V电路（2）
精选PPT课件
13
电路符号
看过前面的例子，你能总结出“MOS管用做开关时在电路 中的连接方法”吗？
精选PPT课件
36
实物
再来看看相似的DFN封装MOS管：
外形上来看，DNF封装的MOS管仍旧有8个脚，但已经变成贴片形式， 节约了高度，散热性能更好些。 但其PIN脚极性还是一样排列。
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U I R
GS
DS
R
g2
U U U U I R GS
G
S
DD
Ds
R R g1
g2
(3. 7) (3. 8)
Rg1，Rg2：栅极 分压电阻使栅极获 得合适的工作电压
Rg1
C1 ＋ ＋
Rg3
ui Rg2
－
Rd ＋C2
＋UDD ＋
＋
Rs
Cs
uo
－
栅极电阻：用来 提高输入电阻
图 3 .1 1
g＋ ugs －
id
d
＋
uds
－ s
g＋ ugs －
id
d
＋
gmugs
uds
－ s s
图3.12场效应管微变等效电路
（1） 电压放大倍数:
'
A u i R R g u R g
( o d
//
d
) L
m gs
L
'
R u
mL
u u u i
gs
gs
（2） 输入电阻:
r R R R ( // )
g 栅极
d 漏极 耗尽层
d
P
P
N
g
g
s
s 源极
(a)
(b)
图 3.1
(a) 结构; (b) N沟道结型场效应管符号; (c) P沟道结型场效应
d s (c)
2) 图3.2表示的是结型场效应管施加偏置电压后的接 线图。
2． 特性曲线 场效应管的特性曲线分为转移特性曲线和输出特 性曲线。
1)
在uDS一定时, 漏极电流iD与栅源电压uGS之间的关系 称为转移特性。 即
u i R R g U R ( // )
'
o
d
S
L
m gs L
u u u g R u (1
')
i
gs
o
m L gs
'
u g R A u g R u
o i 1
m m
L ' L
r R R R ( // )
i
g1
g2
g3
ro
Rs
//
1
g
m
(3. 13) (3. 14) (3. 15)
i u f ( D
) u gs
常数
ds
(3. 1)
iD d
－ UGG
＋
g
－
P
uGS ＋
P N
S
＋
Rd
＋
uDS
－ UDD
－
图3.2 N沟道结型场效应管工作原理
iD / m A
IDSS 5 4
3
uDS=12 V 2
1 UGS(o ff )
－4 －3 －2 －1 0
uGS/V
图3.3 N沟道结型场效应管转移特性曲线
s
g
d
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
N＋
N＋
P型硅衬底
d
g s
d
g s
衬底引线 (a)
(b)
(c)
图3.8耗尽型MOS (a) N沟道结构图; （b） N沟道符号; （c） P沟道符号
在uGS≥ UGS（off）时, iD与uGS的关系可用下式表示:
u (1
i I U D
DSS
GS )2
GS(off )
（3） 使用场效应管时各极必须加正确的工作电压。
（4） 在使用场效应管时, 要注意漏源电压、 漏源 电流及耗散功率等, 不要超过规定的最大允许值。
3.2 场效应管及其放大电路
与三极管一样, 根据输入、 输出回路公共端选 择不同, 将场效应管放大电路分成共源、 共漏和共 栅三种组态。 本节主要介绍常用的共源和共漏两种 放大电路。
3
2
1
8 uGS / V
0
5V
24
4V
3V 6 8 10 12 14 16 18 uDS / V
(b)
图3.7N （a） 转移特性;
（b） 输出特性
2.
图3.8为N沟道耗尽型场效应管的结构图。 其结构与增 强型场效应管的结构相似, 不同的是这种管子在制造时, 就在二氧化硅绝缘层中掺入了大量的正离子。
g s
g s
衬底引线
(a)
(b)
(c)
图 3.5增强型MOS
(a) N沟道结构图; (b) N沟道符号; (c) P沟道符号
UDD
d
s
UGG
g
iD
N＋
N＋
P型 硅 衬 底
图 3.6 N沟道增强型MOS管工作原理
3)
（1） N沟道增强型绝缘栅场效应管的转移特性曲线 如图3.7(a)所示。 在uGS≥UGS（th）时, iD与uGS的关系可用 下式表示:
(3. 5)
iD / m A
iD / m A
12
12
uGS= 2 V
10
10
uDS= 常数
8
6
4 IDSS
2 UG S(o ff ) －5 －4 －3 －2 －1 0
(a)
uGS / V
8
1V
6
0V 4
2
－3 V
－1 V －2 V
0 2 4 6 8 10 12 14 16
(b)
图3.9N （a） 转移特性; （b） 输出特性
g di m
D
u 常数 DS
duGS
(3. 6)
2． 1） 结型效应管可用万用表判别其管脚和性能的优劣。
（1） 管脚的判别 （2） 质量判定
2） 注意事项 （1） MOS管栅、 源极之间的电阻很高, 使得栅极的 感应电荷不易泄放, 因极间电容很小, 故会造成电压过 高使绝缘层击穿。
（2） 有些场效应晶体管将衬底引出, 故有4个管脚, 这种管子漏极与源极可互换使用。
第3章 场效应管及其应用
• 3.1 场效应管及其应用 • 3.2 场效应及其放大电路
3.1 场效应管
场效应管按结构分为结型场效应管和绝缘栅型场 效应管两类。
3.1.1 1. 结型场效应管的结构及工作原理
1) 如图3.1( a )所示, 在一块N型硅半导体两侧制作 两个P型区域, 形成两个PN结, 把两个P型区相连后引出 一个电极, 称为栅极, 用字母G(或g)表示。
在UGS(off)≤uGS≤0的范围内, 漏极电流iD与栅极电
压uGS的关系为
u (1
i I U D
DSS
GS )2
GS(off )
(3. 2)
2) 输出特性是指栅源电压uGS一定, 漏极电流iD与 漏极电压uDS之间的关系, 即
i u f ( D
) u DS
常数
GS
(3. 3)
iD / m A 5
3.2.1 1.
栅极电阻：将Rs压降 加至栅极
＋
＋
C1
ui
Rg
－
＋UDD
Rd ＋
漏极电阻：将漏 极电流转换成漏 极电压，并影响 放大倍数Au
＋
C2
＋
uo
Rs
Cs
－
源极电阻：利用 IDQ在其上的压降为 栅源极提拱偏压
旁路电容：消除Rs对 交流信号的衰减
图 3.10 场效应管共源放大电路
由于栅极电阻上无直流电流, 因而
恒流区(放大区)
uDS＝ 0 V
4可 变 电
3阻 区
2
－1 V
击
穿
－2 V
区
－3 V
1
－4 V
0
2 4 6 8 10 12 14 16 18
uDS / V
夹断区
图 3.4 N沟道结型场效应管输出特性曲线
3.1.2 1. 增强型绝缘栅场效应管的结构及工作原理
1)
2)
Байду номын сангаас
s
g
d
SiO2
N＋
N＋
d
d
P型硅衬底
u (
i I U D
DO
GS 1)2
GS(th )
(3. 4)
其中ID0是uGS=2UGS（th）时的iD值。 （2） N沟道增强型绝缘栅场效应管的输出特性曲线
如图3.7（b）所示。
iD / m A 4 3
2 uDS＝ 10 V
1
0
2
4
6
UGS(th)＝ 3 V
(a)
iD / m A 5
6V 4
uDS/V
3.1.3
1．
1） 夹断电压UGS（off）或开启电压UGS（th
2） 饱和漏极电流IDSS
3） 漏源击穿电压U（BR）DS
4) 栅源击穿电压U（BR）GS
5） 直流输入电阻RGS
6） 最大耗散功率PDM
7） 跨导gm
在uDS为定值的条件下, 漏极电流变化量与引起这个 变化的栅源电压变化量之比, 称为跨导或互导, 即
i
g3
g1
g2
（3） 输出电阻:
ro Rd
(3. 10) (3. 11) (3. 12)
＋
ui －
ri
g ＋ Rg3 ugs
Rg1
Rg2
－
d gmugs
＋
Rd
RL uo
－
s ro
图 3.13 共源放大电路的微变等效电路
3.2.2 共漏放大电路 共漏放大电路又称源极输出器。 电路如图3.15所示。 由图3.15（b）可得:
图 3.11分压偏置式共源放大电路