MOS管综合知识大全 MOS管参数含义详解
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来源：华强电子网
作者：NV
时间：2021-11-01 14:16
摘要：MOS管，即金属（Metal）—氧化物（Oxide）—半导体（Semiconductor）场效应晶体管，是一种应用场效应原理工作的半导体器件。
MOS管的简介
MOS管，即金属（Metal）—氧化物（Oxide）—半导体（Semiconductor）场效应晶体管，是一种应用场效应原理工作的半导体器件。
MOS管的特点
和普通双极型晶体管相比，MOS管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等优势。
MOS管的应用
MOS管在开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等高频电源领域得到了越来越普遍的应用。
MOS管的种类
MOS管是FET的一种（另一种为JFET结型场效应管），主要有两种结构形式：N沟道型和P沟道型；又根据场效应原理的不同，分为耗尽型（当栅压为零时有较大漏极电流）和增强型（当栅压为零，漏极电流也为零，必须再加一定的栅压之后才有漏极电流）两种。因此，MOS管可以被制构成P沟道增强型、P沟道耗尽型、N沟道增强型、N沟道耗尽型4种类型产品。
MOS管的结构
每一个MOS管都提供有三个电极：Gate栅极（表示为“G”）、Source源极（表示为“S”）、Drain漏极（表示为“D”）。接线时，对于N沟道的电源输入为D，输出为S；P沟道的电源输入为S，输出为D；且增强型、耗尽型的接法基本一样。
N沟道型场效应管的源极和漏极接在N型半导体上，而P沟道型场效应管的源极和漏极则接在P型半导体上。场效应管输出电流由输入的电压（或称场电压）控制，其输入的电流极小或没有电流输入，使得该器件有很高的输入阻抗，这也是MOS管被称为场效应管的重要原因。
MOS管工作原理
MOS管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是利用VGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。
MOS管极限参数
ID：漏源电流。是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大电流。场效应管的工作电流不应超过 ID 。此参数会随结温度的上升而有所减额
IDM：脉冲漏源电流。此参数会随结温度的上升而有所减额
PD：耗散功率。是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。使用时，场效应管实际功耗应小于 PDSM 并留有一定余量。此参数一般会随结温度的上升有所减额
VGS：栅源电压
Tj：工作结温。通常为 150 ℃ 或 175 ℃ ，器件设计的工作条件下须确应避免超过这个温度，并留有一定裕量
TSTG：存储温度范围
MOS管静态参数
V(BR)DSS：漏源击穿电压。是指栅源电压VGS 为 0 时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。这是一项极限参数，加在场效应管上的工作电压必须小于 V(BR)DSS 。它具有正温度特性。故应以此参数在低温条件下的值作为安全考虑。△ V(BR)DSS/ △ Tj ：漏源击穿电压的温度系数，一般为 0.1V/ ℃
RDS(on)：在特定的 VGS （一般为 10V）、结温及漏极电流的条件下， MOSFET 导通时漏源间的最大阻抗。它是一个非常重要的参数，决定了 MOSFET 导通时的消耗功率。此参数一般会随结温度的上升而有所增大。故应以此参数在最高工作结温条件下的值作为损耗及压降计算
VGS(th)：开启电压（阀值电压）。当外加栅极控制电压 VGS 超过 VGS(th) 时，漏区和源区的表面反型层形成了连接的沟道。应用中，常将漏极短接条件下 ID 等于 1 毫安时的栅极电压称为开启电压。此参数一般会随结温度的上升而有所降低
IDSS：饱和漏源电流，栅极电压 VGS=0 、 VDS 为一定值时的漏源电流。一般在微安级
IGSS：栅源驱动电流或反向电流。由于MOSFET输入阻抗很大，IGSS 一般在纳安级。
MOS管动态参数
gfs ：跨导。是指漏极输出电流的变化量与栅源电压变化量之比，是栅源电压对漏极电流控制能力大小的量度。gfs 与 VGS 的转移关系注意看图表
Qg ：栅极总充电电量。MOSFET 是电压型驱动器件，驱动的过程就是栅极电压的建立过程，这是通过对栅源及栅漏之间的电容充电来实现的，下面将有此方面的详细论述
Qgs ：栅源充电电量
Qgd ：栅漏充电（考虑到 Miller 效应）电量
Td(on) ：导通延迟时间。从有输入电压上升到 10% 开始到 VDS 下降到其幅值 90% 的时间
Tr ：上升时间，输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间
Td(off) ：关断延迟时间，输入电压下降到 90% 开始到 VDS 上升到其关断电压时 10% 的时间
Tf ：下降时间，输出电压 VDS 从 10% 上升到其幅值 90% 的时间
Ciss ：输入电容， Ciss= CGD + CGS （ CDS 短路）
Coss ：输出电容，Coss = CDS +CGD
Crss ：反向传输电容，Crss = CGD
MOS管的极间电容，MOSFET 之感生电容被大多数制造厂商分成输入电容，输出电容以及反馈电容。所引述的值是在漏源电压为某固定值的情况下。此些电容随漏源电压的变化而变化，电容数值的作用是有限的。输入电容值只给出一个大概的驱动电路所需的充电说明，而栅极充电信息更为有用。它表明为达到一个特定的栅源电压栅极所必须充的电量。
MOS管雪崩击穿特性参数
这些参数是 MOSFET 在关断状态能承受过压能力的指标。如果电压超过漏源极限电压将导致器件处在雪崩状态
EAS：单次脉冲雪崩击穿能量。这是个极限参数，说明 MOSFET 所能承受的最大雪崩击穿能量
IAR：雪崩电流
EAR：重复雪崩击穿能量
