MOS管原理-非常详细PPT格式课件下载.ppt
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,D极,不论是P沟道还是N沟道,是单独引线的那边。
S极,G极,D极,G极,不用说比较好认。
S极,不论是P沟道还是N沟道,两根线相交的就是;
电路符号,2他们是N沟道还是P沟道?
三个脚的极性判断完后,接下就该判断是P沟道还是N沟道了:
箭头指向G极的是N沟道,N沟道MOSFET,电路符号,箭头背向G极的是P沟道,当然也可以先判断沟道类型,再判断三个脚极性。
P沟道MOSFET,电路符号,S极,G极,D极,小测试:
先判断是什么沟道,再判断三个脚极性。
S极,G极,D极,P沟道MOSFET,N沟道MOSFET,电路符号,3寄生二极管的方向如何判定?
接下来,是寄生二极管的方向判断:
S极,G极,D极,N沟道,S极,G极,D极,P沟道,它的判断规则就是:
N沟道,由S极指向D极;
P沟道,由D极指向S极。
电路符号,S极,G极,D极,N沟道,S极,G极,D极,P沟道,上面方法不太好记,一个简单的识别方法是:
(想像DS边的三节断续线是连通的),不论N沟道还是P沟道MOS管,中间衬底箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的:
要么都由S指向D,要么都由D指向S。
0V,5V,电路符号,4它能干吗用呢?
在我们天天面对的笔记本主板上,MOS管有两大作用:
开关作用;
隔离作用。
此处电压被拉低,开关作用
(1):
PQ27控制脚为低电平,电路符号,此处电压不被拉低,3V,GND,0V,开关作用
(1):
PQ27控制脚为高电平,电路符号,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。
由+1.5V_SUS产生+1.5V电路
(1),0V,0V,电路符号,MOS开关实现电压通断的例子:
由+1.5V_SUS产生+1.5V电路
(2),+15V,+1.5V,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?
其实关键就是:
确定哪一个极连接输入端;
哪个极连接输出端。
控制极电平为“?
V”时MOS管导通(饱和导通)?
V”时MOS管截止?
回顾前面的例子,你找到它们的规律了吗?
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。
输入端,输入端,输出端,输出端,导通时,导通时,电路符号,反证:
NMOS管正确接法:
PMOS管正确接法:
输入,假如:
S接输入,D接输出呢?
输出,由于寄生二极管直接导通,因此S极电压可以无条件到D极,MOS管就失去了开关的作用。
假如反接:
D接输入,S接输出。
输入,输出,同样失去了开关作用。
“MOS管的开关条件”,前面解决了MOS管的接法问题,接下来谈谈MOS管的开关条件:
这个问题涉及到MOS管原理,我们这里不谈,只记结果:
不论N沟道还是P沟道MOS管,G极电压都是与S极做比较。
N沟道:
UGUS时导通。
(简单认为)UG=US时截止。
P沟道:
但UG比US大(或小)多少伏时MOS管才会饱和导通呢?
电路符号,UG比US大(或小)多少伏时MOS管才会饱和导通呢?
这要看具体的MOS管,不同MOS管需要的压差不同。
饱和导通问题:
在笔记本主板上用到的NMOS可简单分作两大类:
信号切换用MOS管:
UG比US大3V-5V即可,实际上只要导通即可,不必须饱和导通。
比如常见的:
2N7002,2N7002E,2N7002K,2N7002D,FDV301N。
电压通断用MOS管:
UG比US应大于10V以上,而且开通时必须工作在饱和导通状态。
常见的有:
AOL1448,AOL1428A,AON7406,AON7702,MDV1660,AON6428L,AON6718L,AO4496,AO4712,AO6402A,AO3404,SI3456DDV,MDS1660URH,MDS2662URH,RJK0392DPA,RJK03B9DP。
PMOS管则和NMOS条件刚好相反。
电路符号,示例1:
0V,3V,NMOS管:
2N7002E,5V,作用:
信号切换(开关)常用接法:
S极接地,US=0V。
截止条件:
UG=US=0V。
导通条件:
UG比US大3V-5V即可,UG=3V。
电路符号,示例2:
+15V,NMOS管:
AON7406,5V,作用:
电压通断(开关)常用接法:
D极接输入,UD=5V。
UG比US大10V以上,UG=US+10V=15V。
(导通时,US=5V),0V,5V,S极,G极,D极,电路符号,示例3:
+6V,PMOS管:
AOD425,+19V,作用:
S极接输入,US=19V。
UG=US=19V。
UG比US小10V以上,UG=US-13V=6V。
0V,+19V,+19V,电路符号,如果我们想实现线路上电流的单向流通,比如只让电流由A-B,阻止由B-A请问可以怎么做?
方法1:
加入一个二级管,隔离作用:
方法2:
加入MOS管,电路符号,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。
此处MOS管实现的功能就是:
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。
AOL1413,作用:
隔离,19V,5V,接地,19V,19V,6V,19V,19V,隔离,大家有兴趣可分析一下:
拔掉适配器后只用电池供电时AOL1413的工作情况,试试吧!
笔记本电脑中用到的隔离MOS管只有两个。
下面我们来分步讨论一下它的原理,为了方便,隔离MOS管都用二级管代替表示。
笔记本主板上的隔离,其实质是将适配器电压(+19V)和电池电压(+12V左右)分隔开来。
不让它们直接相通。
但又能在拔除任意一种电源时,保证电脑都有持续的供电,实现电源无缝切换。
电路符号,VIN,19V,19V,隔离,1.只用适配器时,电路符号,VIN,12V,12V,隔离,2.只用电池时,问题:
为什么在不用适配器时,还要用Q1隔离12V呢?
Q1,Q2,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。
电路符号,19V,12V,19V,隔离,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。
电池充电不就是用较高的电压加到电池上来进行的吗?
那么,你觉得,为什么会出现这样的现象呢?
电路符号,讨论:
“不用Q2隔离,或者是Q2被击穿短路时大电流的原因”,电池电压一般是在12V以下,我们就将其看作12V。
19V电源呢,我们也可以当作一个大电池,那么一个19V的电池和一个12V的电池如下相连,导线中电流会是多少呢?
?
A,经过两次等效,就相当于将一根导线两端接到7V电池的两端。
电路符号,导线的电阻极小,如果我们认为它是0.1欧姆。
那么在导线中流过的电流会是多少:
A,电流=,稳压电源的最大电流一般是6A左右,所以会出现大电流报警。
而正常的电池充电电压是经过芯片精密控制的,一般只比电池实际电压高出一点点,以保证电流不会过大造成电池过分发热。
当Q2隔离管击穿短路后,长时间的超负荷工作,极有可能损坏适配器。
电路符号,MOS管作用总结:
(结合寄生二极管),如果MOS管用作开关时,(不论N沟道还是P沟道),一定是寄生二极管的负极接输入边,正极接输出端或接地。
否则就无法实现开关功能了。
所以,N沟道一定是D极接输入,S极接输出或地。
P沟道则相反,一定是S极接输入,D极接输出。
如果MOS管用作隔离时,(不论N沟道还是P沟道),寄生二极管的方向一定是和主板要实现的单向导通方向一致。
笔记本主板上用PMOS做隔离管的最常见,但也有极少的主板用NMOS来实现。
电路符号,5做个挑错游戏吧,有没有发现过笔记本电路图上的MOS管也有画错的?
通过前面的学习,我们来做个挑错游戏吧,看看你能发现多少错误?
图1,电路符号,图2,两张截图里,你发现了几处错误?
答案在文档最后面。
实物,实物篇,实物,看看这些MOS管:
呵呵,都是很常见的吧?
G(栅极)呢?
能告诉大家,哪个脚是S(源极)吗?
呵呵,这个有点难哦。
给你万用表,怎么测量MOS管是好是坏呢?
实物,1如何分辨三个极?
首先,来看看常见的SO-8封装MOS管吧。
共有八个脚,显然会有几个脚内部是相连的。
第1步:
请确定MOS管PIN1(第一脚),方法:
芯片上会用一个小圆点标示出PIN1,它一般会在芯片的左下角。
第2步:
请确定MOS管其他脚,方法:
从PIN1开始,逆时针方向依次为2,3,.6,7,8脚。
实物,第3步:
请确定三个极。
D极单独位于一边,而G极是第4PIN。
剩下的3个脚则是S极。
它们的位置是相对固定的,记住这一点很有用。
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。
看看我们常见的NMOS管4816:
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。
还有UltraSO-8封装的MOS管:
UltraSO-8封装的MOS管相对DFN封装厚度上有点增加,PIN1,2,3直接相连成为S极。
实物,接下来,看看6个脚的TSOP-6封装MOS管:
PIN1,2,5,6为D极;
PIN3为G极;
PIN4为S极。
同样是6个脚,的SOT-363封装MOS管则为双MOS管:
实物,最后,3PIN脚的MOS管:
(1)SOT-23,PIN1为G极;
PIN2为S极;
PIN3为D极。
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3PI
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