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MOS管即场效应管（MOSFET），属于压控型，是一种应用非常广泛的功率型开关元件，在开关电源、逆变器、直流电机驱动器等设备中很常见，
是电力电子的核心元件。❤MOS管有N沟道和P沟道之分，N沟道相当于NPN的三极管；P沟道相当于PNP的三极管。实际设计及应用中，N沟道MOS管占绝大多数，所以下面以
N沟道MOS管为例进行讲解（如图1中Q3，栅极-G；漏极-D；源极-S）。❤MOS管的使用通常可以分为
两种情形：
①参与普通的逻辑控制，和三极管一样
作为开关管使用，电流可达数安培，如
图1为MOS管驱动直流电机电路。R6下拉电阻是必须的
（取值一般10--20k），原理和NPN三极管下拉电阻一样。此类应用的MOS管Vgs电压大于
门槛电压4.5V（又叫平台电压）即可正常使用。小功率的逻辑控制本人还是选择使用三极管。图1：逻辑控制MOS管②
参与PWM控制，桥式驱动电路以及开关电源电路等应用广泛。
如图2为有刷直流电机桥式驱动电路，G1、G2、G3、G4为推挽PWM控制，VS1、VS2接电机，可实现大功率直流电机调速，正反转控制。此类应用的MOS管Vgs电压大于10V，
通常使用12V（为保证导通深度，PWM的幅值为12V）。且G极的电阻必须是小电阻通常取
4.7--100Ω，与电阻并联一个反向二极管，目的是保证MOS管的
关断速度比导通速度快，防止上桥与下桥直通短路。图2：有刷直流电机桥式驱动电路
❤彻底了解MOS管，我们应从以下两点入手：①什么是米勒效应，米勒效应下为什么会有Vgs平台电压；②MOS管的
开关损耗、导通损耗、续流损耗。如
图3所示，G极与D极存在
极间电容Cgd，G极与S极存在
极间电容Cgs，当G极有高电平信号时，电容Cgs充电到门槛电压4.5V时，DS极开始导通，D极电平下降趋近于0V，此过程电容Cgd开始充电，使G极电压在短时间内保持在4.5V，这就是
米勒效应。图3：米勒效应测试原理图该门槛电压Vgs就是MOS管的
平台电压；该平台电压的在MOS管开通和关断期间都存在，其宽度与G极电阻有直接的关系。如
图4为G极电阻为
10Ω时MOS管
开通的波形，
红色代表Vgs的电压波形，
蓝色代表Vds的电压波形。平台电压的宽度很窄（黄色箭头），在平台电压下DS极间是
变阻区，Vds很窄（绿色箭头）。图4：G极电阻为10Ω，Vgs与Vds波形（开通）如
图5为G极电阻为
100Ω时MOS管
开通的波形，平台电压的宽度变宽明显（黄色箭头），在平台电压下DS极间是
变阻区，Vds变缓（绿色箭头）。图5：G极电阻为100Ω，Vgs与Vds波形（开通）如
图6为G极电阻为
200Ω时MOS管
开通的波形，平台电压的宽度变宽更明显（黄色箭头），在平台电压下DS极间是
变阻区，Vds变缓更大（绿色箭头）。图6：G极电阻为200Ω，Vgs与Vds波形（开通）如
图7为G极电阻为
200Ω时MOS管
关断的波形，同样有平台电压的存在。图7：Vgs与Vds波形（关断）❤MOS管的损耗意味着发热，要使MOS管正常工作，必须了解各种损耗。如
图8：
开关损耗分为MOS管的开通损耗和关断损耗，G极电阻的大小决定了开通和关断的速度，该电阻越大开关损耗越大；
导通损耗取决于DS极间导通后的等效电阻Rds(on)，该电阻越大导通损耗越大；续流损耗指的是S极到D极间的正向二极管的损耗，该损耗通常不考虑（本文略）。图8：MOS管的主要损耗❤如
图9，对MOS管的
选型，主要参数都会在前面直接给出（红框内），DS极耐压（Vdss）通常选择工作电压的1.5--2倍；漏极电流（Id）通常选择工作电流的5--10倍；Rds(on)尽量越小越好。另外G极的Vgs电压范围是±20V以内，几乎所有的MOS管都如此。图9：MOS管参数所以，MOS管的开关损耗跟设计有
直接的关系，缩短导通和关断时间可有效降低
开关损耗；最后，驱动
MOS管的推挽电路很多都已集成在驱动芯片内部，输出能力很强，通常电流可达1A。
来源：头条|电卤药丸—— The End ——微信公众号后台回复关键字“加群”，添加小编微信，拉你入技术群。
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