2.MOS管主要技术参数
漏源电压BVDS
MOSFET的工作电压主要由MOS管的漏极击 穿电压BVDS决定，而BVDS又是J1结的反偏电压极 限值。BVDS随温度而变化，在一定的范围内大约 结温度每升高10℃，BVDS增加1%，也就是说结 温上升，耐压值也上升。（而双极型晶体管则相 反）。
最大漏极电流IDmax
管，多子是电子） 功率MOSFET是一种集成器件，也就是说一个功 率MOS管通常有许多元细胞并联而成。（一个40A 的管子由上万个单元并联而成）。
栅极与基片之间用SiO2隔离，因此它同其它两个
极之间是绝缘的，故MOS管输入阻抗非常高。
MOS管的极间电容比较大，尤其它的输入电容可
达几百PF。
目前普通LED发光管的最大驱动电流为20MA， 故可取每段发光管的最大驱动电流为IF=2.5mA。
VCC VCE VL 5 0.3 1.2 R1 0.175K IT 20 IT 20 Ib 0.2mA 100
VCC VBE 5 0.7 R2 21.5K Ib 0.20
4
C
8
VT4
1
8
VT3
7
4
5
0
0
0
5
5
u
0
0
F
8
2.2K
R
3
2.2K
R
6
MCU_PWM0
采用上述分立元件电路的优点是成本低,缺 点是驱动电路自身功耗大，波形上升沿和下降 沿都不够陡。解决驱动电路自身功耗大的方法 是用小功率MOS管如2N7000（60V/0.2A,N)代 替S8050,用NTK3142(-20V/0.28A,P)代替 S8550。改善MOS管栅极驱动波形的办法只能 是加大它栅极驱动电流。
五、步进电机驱动
名称: 额定电压 相数 减速比 步距角 直流电阻 空载牵入频率 空载牵出频率
24BYJ48-01 12VDC 4 1/64 5.625° /64 50Ω±7%(25℃) >600Hz >1000Hz
控制极
1
2
3
4
5
6
7
8
5
4 3 2 1
+
-
+
-
+
+
+
+
+
+
-
-
-
脉冲时序图：
极间电容 • 功率场效应管极间电 容是影响器件开关频 率的主要因素。三个 极间电容如图1-14所 示。 • 输入电容： Ciss=CGS+CGD
• 输出电容： Coss=CDS+CGD
图 1－ 2
二、LED及继电器驱动
1、LED显示器驱动 A、动态显示
LED显示可选择动态扫描显示，或选74LS164移位寄存 器作静态显示。
节拍： 1 5： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
一、功率场效应晶体管（MOSFET）
1、功率场效应晶体管结构特点
S G N+ P N+ N+ P N+ NG
D
D
沟道 N+ D a)
G S N沟道 S P沟道 b)
图1-19
图1-1 电力MOSFET的结构和电气图形符号
功率MOSFET是一种单极性器件，导通时只有一
种极性的载流子（多子）参与导电。（如N型MOS
标称MOS管电流额定参数。MOS管的额定 电流主要由沟道宽度决定，提高IDmax主要靠增 加单位管芯面积的沟道宽度。
阈值电压VGS（th）（开启电压） 当外加栅极电压>VGS（th）时，漏区和源区的表 面反型层形成了连接的沟道。一般MOS管的开启 电压为2-4V。 导通电阻（Ron） 相当于双极型器件的饱和电阻，它主要有沟道 电阻Rc和漂移区电阻Rd所决定。 最高工作频率fm 在漏极电压VDS的作用下，电子从源区出发， 通过沟道到达漏区需要一定的时间。当控制信号的 周期与此时间相当时，电子就来不及跟随信号变化， 这个信号的频率就是VMOS管的最高工作频率fm。
VCC IN0 IN1 OUT0 OUT1 12V VCC
IN6
OUT6
三、功率MOS管驱动电路设计
驱动电路——主电路与控制电路之间的桥梁。 性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作 在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损 耗，对提高装置的运行效率、可靠性和安全性都有 重要意义。 功率MOS管驱动电路的主要作用有： 电平转移 电流放大 电气隔离 故障保护
VCC 12V
50 Ib 0.5mA 100
P1.0
IC
K1 D1
Q1 R1
VCC VbE 5 0.7 R1 8.6 K Ib 0.5
B、用达林顿集成电路驱动
如果系统中有多个信号继电器需要驱动,可考虑 用ULN2000系列达林顿驱动集成电路。
8路达林顿驱动芯片ULN2800系列:
DC 300V R1 R6 D1 D2
M1 VB VCC HIN VS VH C2 LOAD
M3
R2
R4 C3
VB VH VCC HIN VS
M4 M2 LIN VL C1 GND R3 R5 VL GND C4 LIN
F、自带振荡电路的全桥驱动芯片
G、D类功放驱动电路
四、直流电机驱动
传统小功率直流电机控制采用线性集成电路如LB298，但功耗 太大，为此可采用开关集成电路。
B、低端MOS管的驱动
采用IR4427的双路低端驱动
VCC2
VCC1
15V
Rload
Rload
M1 P1.0 R1 / 15 R2 /15
M2
IR4427
P1.1
C、高端MOS管驱动电路
D、MOS管半桥驱动电路
E、MOS管全桥驱动电路
全桥驱动可用2片半桥驱动集成电路（IR2110）：
MCU_PWM4
2.2K
R
5
8
VT5
2.2K
R
0
1
5
0
Drive-a
8
VT2
8
VT1
5
0
R
5
5
0
2 0
4
C
1
7
3
0
0
4
u
7
F
0
IRFZ44N
u
H
L
Q
Q
2
2
1
Motor
+
D
IRF9540
2
A
7.2V
-
D
Q
Q
A、用分立元件构成的驱动电路
3
4
3
IRFZ44N
IRF9540
4
7
0
u
H
L
R
3 4
Drive-b
B、静态显示 用74LS164，
LED1
5V VCC
R1
D7 Din
D0
CLK
74LS164每路输出端最大灌电流为8mA,(但电 源端最大工作电流为54mA).故取:
VCC VCE VL 5 0.3 1.2 R1 0.51K IT 6.75
2、继电器驱动
A、用分立元件 可取继电器工作电流50mA, 三极管放大倍数为100 则: