浅谈MOSFET的基本参数

今天和大家分享一下MOSFET的设计参数，MOSFET在电路设计中应用非常广泛，尤其是模拟电路中，各种电源变换，电机控制中都会看到MOSFET的身影，而MOSFET作为开关器件，需要了解的知识还是很多的，尤其是在设计中一旦某个参数控制不好，就会导致MOS的发热甚至损坏。今天我们了解一下MOS设计中的一些基本参数。

MOSFET(全称金属氧化物半导体场效应晶体管，引脚定义是G(栅极),D(漏极),S(源极))的设计参数主要包括以下几个方面：

1. 阈值电压(Threshold voltage)Vth：指在无控制电压下，MOSFET的栅极电压与源极电压之差，使得MOSFET进入导通状态的电压阈值只有超过次阈值，MOSFET才能完全打开。

2.极性(Polarity)：MOSFET可以有N型(n-channel)和P型(p-channel)两种极性，分别使用不同材料生产，具有不同的导通特性。其中N型MOS开启条件为VGS>Vth;P型MOS开启条件为VGS

3.最大电压(Maximum voltage)：MOSFET能够承受的最大电压，在超过该电压时，MOSFET可能被击穿并损坏。其中VDS是漏级和源极电压，VGS是栅极和源极电压，两个电压均不能超过其最大承受电压。

4.最大电流(Maximum current)：MOSFET能够承受的最大电流，在超过该电流时，MOSFET可能会过热并损坏。这里要注意MOSFET是压控型器件，因此在VGS正常打开以后，一般关注的是Id电流，也就是D和S之间的电流值，过大会导致温度急剧升高，烧坏MOS。

5.开关速度(Switching speed)：MOSFET从关断到导通或从导通到关断的切换速度，通常以上升时间(Rise time)和下降时间(Fall time)来表示。开关速度影响的方面包括MOS的开关损耗，EMC开关辐射等等。

6.漏极电流(Leakage current)：MOSFET在关断状态下的小电流，也称为漏电流，应尽量保持较低以避免功耗和热量损失。

7.体二极管(Body diode)：体二极管是由于MOSFET的加工工艺导致的，而三极管没有，因此在设计MOS时，要注意体二极管使MOSFET在某一方向具有单向导电，反向截止的特性，设计时要注意其发热和倒灌电流的情况出现。

8. 漏源极电阻(On-resistance)：MOSFET导通时的电阻，影响其功耗和热特性，在MOSFET工作过程中的不同时刻，漏极和源极的电阻是变化的，在环境温度不同时，温度也是变化的。

9.容性(Capacitance)：MOSFET的各种电容，如栅极-源极电容、栅极-漏极电容等，影响其高频特性和功耗，同时会影响充电放电的上升和下降时间。

10. 温度特性(Temperature characteristics)：MOSFET在不同温度下的性能表现和参数变化情况，这一点是要重点关注的，因为很多意想不到的设计失败都与温度息息相关。

11.死区时间(Dead time)：双MOS互补设计尤为注意的一点是死区时间的控制，好的死区时间会让两个MOS工作在稳定的状态，因为MOS的导通和关闭需要一定时间，因此死区时间控制不好可能会出现短暂的同时导通造成电源短路，这样非常容易烧坏MOSFET。

今天就梳理一下MOSFET设计注意的几个方向，为设计和排查问题提供基本考虑点。

欢迎大家持续关注，后面的文章我们会细致探讨每个参数对设计的影响和设计中需要考虑的事项。

审核编辑：汤梓红