绝缘栅

从实用的角度聊聊MOS管

发布时间:2023/11/24 15:25:54   

我们把单片机的一个IO口接到这个MOS管的gate端口,就可以控制这个灯泡的亮灭了。当然别忘了供电。当这个单片机的IO口输出为高的时候,NMOS就等效为这个被闭合的开关,指示灯光就会被打开;那输出为低的时候呢,这个NMOS就等效为这个开关被松开了,那此时这个灯光就被关闭,是不很简单。

当说到MOS管的时候呢,你的脑子里可能是一团糨糊的。

DIANCHAO

在大部分的教材里都会告诉你长长的一段话:

MOS管全称金属氧化半导体场效应晶体管,英文名Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,属于绝缘栅极场效晶体管,以硅片为秤体,利用扩散工艺制作.......有N沟道和P沟道两个型。不仅如此,它还有两个兄弟,分别是结型场效应管以及晶体场效应管.......

面对这么大一段话,我不知道你有没有搞明白,反正我大学里是完全没有搞明白,学了一个学期就学了个寂寞。

那为什么这些教材要这么的反人类,他们难道就不能好好写说人话吗?

我大概分析了一下,因为同一本教材他需要面对不同专业的学生,所以教材最重要的是严谨。和全面相比是不是通俗易懂就没有那么重要了。而且一般的教材也不会告诉你学了有什么用,这就导致了在学习中你很容易迷失在这些概念中,抓不到重点。

那本文呢,是根据自己的工作学习经历,抛开书本上这些教条的框架,从应用侧出发来给大家介绍一下MOS管里面最常见也是最容易使用的一种:增强型NMOS管,简称NMOS。当你熟悉了这个NMOS的使用之后呢,再回过头去看这个教材上的内容,我相信就会有不同的体会了。

NMOS的用法

首先来看这么一张简单的图(图1),我们可以用手去控制这个开关的开合,以此来控制这个灯光的亮灭。

图1

那如果我们想要用Arduino或者单片机去控制这个灯泡的话呢,就需要使用MOS管来替换掉这个开关了。为了更加符合我们工程的实际使用习惯呢,我们需要把这张图稍微转换一下,就像如图2这样子。

图2

那这两张图是完全等价的,我们可以看到MOS管是有三个端口,也就是有三个引脚,分别是gate,drain和source。至于为啥这么叫并不重要,只要记住他们分别简称g、d、s就可以。

图3

我们把单片机的一个IO口接到这个MOS管的gate端口,就可以控制这个灯泡的亮灭了。当然别忘了供电。当这个单片机的IO口输出为高的时候,NMOS就等效为这个被闭合的开关,指示灯光就会被打开;那输出为低的时候呢,这个NMOS就等效为这个开关被松开了,那此时这个灯光就被关闭,是不很简单。

那如果我们不停的切换这个开关,那灯光就会闪烁。如果切换的这个速度再快一点,因为人眼的视觉暂留效应,灯光就不闪烁了。此时我们还能通过调节这个开关的时间来调光,这就是所谓的PWM波调光,以上就是MOS管最经典的用法,它实现了单片机的IO口控制一个功率器件。当然你完全可以把灯泡替换成其他的器件。器件比如说像水泵、电机、电磁铁这样的东西。

图4PWM波调光

如何选择NMOS

明白了NMOS的用法之后呢,我们来看一下要如何选择一个合适的NMOS,也就是NMOS是如何选型的。

那对于一个初学者来说,有四个比较重要的参数需要来

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