图文分析MOS管的导通电压-彻底解决MOS管疑问

会员280279

我昨天有幸拜读了xueflyer写的MOS管的那点事儿（点这里），这篇教程制作得非常好，让人一目了然，加深了对MOS管的理解。但该教程中关于MOS管的导通电压方面还讲得不够清楚，教程中讲到用于信号控制的MOS管的导通电压为5v左右，只要导通就行，不需要完全导通时没讲清楚。相信不少新手都还会有疑问，为什么这里导通电压Vgs只要5v左右，为什么不需要完全导通？在这里我借花献佛，根据MOS管资料来为大家图文解析一下，先看一个用于信号控制的小功率N沟道MOS管2N7000,如下图

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大家看到了吧，Rds(on)是MOS管导通时，D极和S极之间的内生电阻，它的存在会产生压降，所以越小越好。D极与S极间电流Id最大时完全导通。在图中可以看到Vgs=10v完全导通，电阻Rds=5欧左右，电流Id=500mA（最大，完全导通），产生压降Vds=2.5v。而Vgs=4.5v时，Id=75mA（不是最大，没完全导通），Rds=5.3欧左右，虽然没完全导通，但产生的压降Vds=0.4v最小，比Vgs=10v产生的压降小得多。对于信号控制（控制DS极导通接地实现高低平）来说只要电压，不需要电流（为什么？这里是信号和电源的区别，基础很重要，这里不做解释，不懂的请先恶补一下基础），所以只要求MOS管导通时产生的压降越小越好，可以使D极的电压直接被拉为接近0v，因此首选Vgs=4.5v左右，而不选10v。有些用于信号控制的MOS管如2N7002K，Vgs为10V和4.5V时产生的压降差不多，可以根据情况选择10v或者4.5v左右的导通电压。因此对信号控制来说，原则上是选择导通时产生的压降越小越好。
那么对于使用在电源控制方面，既需要电压也需要电流的大功率MOS管来说，就需要完全导通，那么导通电压是多少呢？我们再来看一个大功率N沟道MOS管AO1428A，如下图

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从图中可以看出Vgs为10v和4.5v时，Id为12.4A，都达到最大，都可完全导通。但10v比4.5v的导通电阻小，产生压降小（大约差0.7v）,并且10v的开关速度快，损失的能量少，开关效率高，所以首选10v。
至于P沟道MOS管，跟N沟道的差不多，这时不做解析了，它用在信号控制方面的很少，主要是用在电源控制如AO4425，G极电压必须低于S极10V以上，也就是Vgs<-10v，才能完全导通(Rds= 9 mΩ左右)。如下图

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总结：信号控制使用的MOS管，只要电压，不需要电流，要求导通时产生的压降Vds最小，首选Vgs=4.5v左右，对信号控制来说，原则上是选择导通时产生的压降越小越好。电源控制使用的MOS管，既要电压也要电流，要求完全导通，要求Id最大，产生的压降Vds最小，首选Vgs=10v左右。

会员408777

这样计算的话会好复杂的！！！我不会

会员611683

收藏了