MOSFET

本文将探讨如何选择用于热插拔的MOSFET（金氧半场效晶体管）

当电源与其负载突然断开时，电路寄生电感元件上的大电流摆动会产生巨大的尖峰电压，对电路上的电子元件造成十分不利的影响。与电池保护应用类似，此处MOSFET可以将输入电源与其他电路隔离开来。但此时，FET的作用并不是立即断开输入与输出之间的连接，而是减轻那些具有破坏力的浪涌电流带来的严重后果。这需要通过一个控制器来调节输入电压（VIN）和输出电压（VOUT）之间MOSFET上的栅源偏压，使MOSFET处于饱和状态，从而阻止可能通过的电流（见图1）。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-07/wen_zhang_/100012292-43680-z1.j…; alt=“图1：简化的热插拔电路” ></center><center>图1：简化的热插拔电路</center>

本视频我们将了解同步降压调节器，以及如何划分两个MOSFET功率级的成本。

本视频我们将介绍如何估算 MOSFET 上的瞬态温升。

MOSFET是一种在模拟电路和数字电路中都应用的非常广泛的一种场效晶体管。三极管也成为双极型晶体管，他能够控制电流的的流动，将较小的信号放大成为幅值较高的电信号。MOSFET和三极管都有ON状态，那么在处于ON状态时，这两者有什么区别呢?

MOSFET和三极管，在ON状态时，MOSFET通常用Rds，三极管通常用饱和Vce。那么是否存在能够反过来的情况，三极管用饱和Rce，而MOSFET用饱和Vds呢?

三极管ON状态时工作于饱和区，导通电流Ice主要由Ib与Vce决定，由于三极管的基极驱动电流Ib一般不能保持恒定，因而Ice就不能简单的仅由Vce来决定，即不能采用饱和Rce来表示(因Rce会变化)。由于饱和状态下Vce较小，所以三极管一般用饱和Vce表示。

MOS管在ON状态时工作于线性区(相当于三极管的饱和区)，与三极管相似，电流Ids由Vgs和Vds决定，但MOS管的驱动电压Vgs一般可保持不变，因而Ids可仅受Vds影响，即在Vgs固定的情况下，导通阻抗Rds基本保持不变，所以MOS管采用Rds方式。

电流可以双向流过MOSFET的D和S，正是MOSFET这个突出的优点，让同步整流中没有DCM的概念，能量可以从输入传递到输出，也可以从输出返还给输入。能实现能量双向流动。

为了稳定性，必须在 MOSFET 栅极前面放一个 100 Ω 电阻吗？

只要问任何经验丰富的电气工程师——如我们今天故事里的教授 Gureux ——在 MOSFET 栅极前要放什么，你很可能会听到“一个约 100 Ω 的电阻”。

虽然我们对这个问题的答案非常肯定，但你们或许会继续问——

“为什么呢？他的具体作用是什么呢？电阻值为什么是 100 Ω 呢”

为了满足你们的这种好奇心，我们接下来将通过一个故事来探讨这个问题。

故事开始了

年轻的应用工程师 Neubean 想通过实验证明，为了获得稳定性，是不是真的必须把一个 100 Ω 的电阻放在 MOSFET 栅极前。拥有30 年经验的应用工程师 Gureux 对他的实验进行了监督，并全程提供专家指导。

高端电流检测简介

图1中的电路所示为一个典型的高端电流检测示例。

自1980年代中期以来，MOSFET一直是大多数开关电源（SMPS）首选的晶体管技术。当用作门控整流器时，MOSFET是主开关晶体管且兼具提高效率的作用。为选择最适合电源应用的开关，本设计实例对P沟道和N沟道增强型MOSFET进行了比较。

对市场营销人员，MOSFET可能代表能源传递最佳方案（Most Optimal Solution for Energy Transfer）的缩写。对工程师来说，它代表金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）。

由于具有较低的导通电阻（RDS(on)）和较小尺寸，N沟道MOSFET在产品选择上超过了P沟道。在降压稳压器应用中，基于栅控电压极性、器件尺寸和串联电阻等多种因素，使用P沟道MOSFET或N沟道MOSFET作为主开关。同步整流器应用几乎总是使用N沟道技术，这主要是因为N沟道的RDS(on)小于P沟道的，并且通过在栅极上施加正电压导通。

反激开关MOSFET 源极流出的电流（Is）波形的转折点的分析。

很多工程师在电源开发调试过程中，测的的波形的一些关键点不是很清楚，下面针对反激电源实测波形来分析一下。

问题一，一反激电源实测Ids电流时前端有一个尖峰（如下图红色圆圈里的尖峰图），这个尖峰到底是什么原因引起的？怎么来消除或者改善？

LTC7000 是一款快速、受保护的高压侧 N 沟道 MOSFET 栅极驱动器，该器件包含一个内部充电泵，因而允许外部 N 沟道 MOSFET 无限期地保持导通。LTC7000 接收一个低电压数字输入信号，并能以 35ns 的传播延迟完全接通或关断一个其漏极可高出地电位达 135V 的高压侧 N 沟道 MOSFET。LTC7000 拥有针对电源、外部 MOSFET 和负载的保护功能，例如：过流跳变、故障标记、欠压和过压闭锁。

观看视频了解更多内容。

概述

MOSFET是一种常见的电压型控制器件，具有开关速度快、高频性能、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、安全工作区域(SOA)宽等一系列的优点，因此被广泛的应用于开关电源、电机控制、电动工具等各行各业。栅极做为MOSFET本身较薄弱的环节，如果电路设计不当，容易造成器件甚至系统的失效，因此发这篇文章将栅极常见的电路整理出来供大家参考讨论，也欢迎大家提出自己的观点。

MOSFET栅极电路常见的作用有以下几点。

1:去除电路耦合进去的噪音，提高系统的可靠性。
2：加速MOSFET的导通，降低导通损耗。
3：加速MOSFET的关断，降低关断损耗。
4：降低MOSFET DI/DT，保护MOSFET同时抑制EMI干扰。
5：保护栅极，防止异常高压条件下栅极击穿。
6：增加驱动能力，在较小的信号下，可以驱动MOSFET。

上面是我能想到的栅极电路的作用。欢迎大家将自己想到的也补充进来，下来我会将相应的电路也贴上来，供大家讨论。

MOSFET简介

■MOSFET的全称为：metal oxide semiconductor field-effect transistor，中文通常称之为，金属-氧化层-半导体-场效晶体管.
■MOSFET最早出现在大概上世纪60年代，首先出现在模拟电路的应用。
■功率MOSFET在上世纪80年代开始兴起，在如今电力电子功率器件中，无疑成为了最重要的主角器件。

MOSFET的简单模型

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如何选择用于热插拔的MOSFET？

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