三极管和MOS管全是很常见的电子元件,两者都可以做为电子开关管应用,并且许多场所二者全是可以交换应用的。三极管和MOS管做为开关管时,有很多共同之处,也是有不同点,那麼在电源设计时,彼此之间该如何选择呢?
三极管有NPN型和PNP型,同样MOS管也是有N断面和P沟道的,三极管的三个管脚分别是基极B、集电结C和发射极E,而MOS管的三个管脚分别是栅压G、漏极D和源极S。下面以NPN三极管和N断面MOS管为例子,下面的图为三极管和MOS管控制基本原理。
▲NPN三极管与N-MOS管当开关管原理
(1)控制方法不一样,三极管是电流型控制电子器件,而MOS管是电压控制元器件,三极管导通需要的控制端键入电压规定较低,一般0.4V~0.6V以上就可以完成三极管导通,只需更改基极功率电阻就可以更改基极电流。而MOS管为电压控制,导通所需电压一般4V~10V上下,且做到饱和状态时需需电压一般6V~10V上下。在控制电压较低的场所一般应用三极管做为开关管,还可以先应用三极管做为缓存控制MOS管,例如单片机设计、DSP、powerPC等CPUI/O口电压较低,仅有3.3V或2.5V,一般不容易立即控制MOS管,电压较低MOS管没法导通或内电阻非常大窝里斗大而达不上预期效果,这样的事情下一般应用三极管控制。
(2)输入电阻不一样,三极管的输入电阻小,MOS管的输入阻抗大;结电容不一样,三极管的结电容要比MOS管大,姿势相对应上MOS管要比三极管快一些;可靠性层面MOS管更优质,三极管的少子参加导电性,很容易遭受溫度的危害,噪音较高,而MOS管是多子导电性,噪音小,耐热性好。
(3)MOS管内电阻不大,大一点的几十mΩ,小的仅有几mΩ,例如4mΩ、2mΩ等,而三极管的导通损耗几乎不会改变,一般为0.3V~0.6V上下,因此一般在小电流场所较为喜爱应用MOS管,内电阻小压减少,可是大电流场所一般应用三极管,例如好几百A,或过千A乃至好几千A的电流时,应用三极管其导通损耗仅有0.3V~0.6V上下,而应用MOS管即使内电阻不大,可是电流非常大,损耗依然非常大,例如内电阻2mΩ,电流1000A,那麼损耗达到2V,功能损耗非常大,达到2000W,应用三极管功能损耗仅有300W~600W上下,电流越大其差别越显著,因此在车辆、高铁动车等好几千皮安的大电流场所,全是选用三极管做为开关管的。
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