下图是两种PMOS管经典开关电路应用：其中第一种NMOS管为高电平导通，低电平截断，Drain端接后面电路的接地端；第二种为PMOS管典型开关电路，为高电平断开，低电平导通，Drain端接后面电路的VCC端。
首先要进行MOSFET的选择，MOSFET有两大类型：N沟道和P沟道。在功率系统中，MOSFET可被看成电气开关。当在N沟道MOSFET的栅极和源极间加上正电压时，其开关导通。导通时，电流可经开关从漏极流向源极。漏极和源极之间存在一个内阻，称为导通电阻RDS(ON)。必须清楚MOSFET的栅极是个高阻抗端，因此，总是要在栅极加上一个电压。这就是后面介绍电路图中栅极所接电阻至地。如果栅极为悬空，器件将不能按设计意图工作，并可能在不恰当的时刻导通或关闭，导致系统产生潜在的功率损耗。当源极和栅极间的电压为零时，开关关闭，而电流停止通过器件。虽然这时器件已经关闭，但仍然有微小电流存在，这称之为漏电流，即IDSS。
第一步：选用N沟道还是P沟道
为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOSFET。在典型的功率应用中，当一个MOSFET接地，而负载连接到干线电压上时，该MOSFET就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应采用N沟道MOSFET，这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOSFET连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用PMOS管经典开关电路，这也是出于对电压驱动的考虑。
第二步：确定额定电流
第二步是选择MOSFET的额定电流。视电路结构而定，该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似，设计人员必须确保所选的MOSFET能承受这个额定电流，即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。该参数以FDN304P管DATASHEET为参考，参数如图所示：
在连续导通模式下，MOSFET处于稳态，此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流，只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。
选好额定电流后，还必须计算导通损耗。在实际情况下，MOSFET并不是理想的器件，因为在导电过程中会有电能损耗，这称之为导通损耗。MOSFET在“导通”时就像一个可变电阻，由器件的RDS(ON)所确定，并随温度而显著变化。器件的功率耗损可由Iload2×RDS(ON)计算，由于导通电阻随温度变化，因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOSFET施加的电压VGS越高，RDS(ON)就会越小；反之RDS(ON)就会越高。对系统设计人员来说，这就是取决于系统电压而需要折中权衡的地方。对便携式设计来说，采用较低的电压比较容易(较为普遍)，而对于工业设计，可采用较高的电压。注意RDS(ON)电阻会随着电流轻微上升。关于RDS(ON)电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。
第三步：确定热要求
选择MOSFET的下一步是计算系统的散热要求。设计人员必须考虑两种不同的情况，即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果，因为这个结果提供更大的安全余量，能确保系统不会失效。在MOSFET的资料表上还有一些需要注意的测量数据；比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻，以及最大的结温。
器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。根据这个方程可解出系统的最大功率耗散，即按定义相等于I2×RDS(ON)。由于设计人员已确定将要通过器件的最大电流，因此可以计算出不同温度下的RDS(ON)。值得注意的是，在处理简单热模型时，设计人员还必须考虑半导体结/器件外壳及外壳/环境的热容量；即要求印刷电路板和封装不会立即升温。
通常，一个PMOS管经典开关电路PMOS管，会有寄生的二极管存在，该二极管的作用是防止源漏端反接，对于PMOS而言，比起NMOS的优势在于它的开启电压可以为0，而DS电压之间电压相差不大，而NMOS的导通条件要求VGS要大于阈值，这将导致控制电压必然大于所需的电压，会出现不必要的麻烦。选用PMOS作为控制开关，有下面两种应用：
第一种应用，PMOS管经典开关电路由PMOS来进行电压的选择，当V8V存在时，此时电压全部由V8V提供，将PMOS关闭，VBAT不提供电压给VSIN，而当V8V为低时，VSIN由8V供电。注意R120的接地，该电阻能将栅极电压稳定地拉低，PMOS管经典开关电路确保PMOS的正常开启，这也是前文所描述的栅极高阻抗所带来的状态隐患。D9和D10的作用在于防止电压的倒灌。D9可以省略。这里要注意到实际上该电路的DS接反，这样由附生二极管导通导致了开关管的功能不能达到，实际应用要注意。
来看这个电路，控制信号PGC控制V42是否给P_GPRS供电。此电路中，源漏两端没有接反，R110与R113存在的意义在于R110控制栅极电流不至于过大，R113控制栅极的常态，将R113上拉为高，截至PMOS，同时也可以看作是对控制信号的上拉，当MCU内部管脚并没有上拉时，即输出为开漏时，并不能驱动PMOS关闭，此时，就需要外部电压给予的上拉，所以电阻R113起到了两个作用。R110可以更小，到100欧姆也可。
mosfet工作原理
功率场效应管开关电路图：
场效应管导通时，漏沟道电阻有几千MΩ。所以，场效应客可以构成比较理想的低频开关。场效应管的极间电容不利于高频信号的隔离，从而增大了响应时间，限制了最高工作频率。
功率MOS场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型，但通常主要指绝缘栅型中的MOS型（metal Oxide Semiconductor FET），简称功率MOSFET（Power MOSFET）。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
怎么使用场效应管做开关
MOSFET是金属-氧化物-半导体场效应晶体管的缩写。
它是一种电子器件，用于控制和放大电流。 MOSFET的基本工作原理如下：
MOSFET是由硅晶体制成的晶体管。它有一个沟道，两个掺杂的P型或N型半导体区域和一个上面覆盖着非导电的氧化层的金属栅极。
MOSFET在没有电压的情况下是关闭状态。 当栅极与源极之间的电压小于阈值电压时（也称为门限电压），栅极不能控制沟道中的电子（或空穴）流动。
当栅极与源极之间的电压大于阈值电压时，电场会引起氧化层下方的半导体中的电子或空穴流动。 发生这种情况时，沟道中的电子或空穴数目增加，从而形成一个导电通道。当MOSFET处于导通状态时，电流可以从源极流经沟道，然后流向漏极。
因此，MOSFET在源极和漏极之间提供集控制的电阻，而这个电阻是由栅极电压的大小来控制的。 更高的栅极电压意味着更大的导通电阻，并且会导致更大的电流通过。
MOSFET （金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是一种半导体器件，其主要作用是控制和调制电荷载流子（电子或空穴）在它内部形成的通道中的流动。 MOSFET的作用可以归纳为以下几个方面：
1、开关： MOSFET可以作为开关来控制电路中的电流，从而控制相应的电器、电压和电流。
2、放大： MOSFET也可以在放大电路中使用。 在放大电路中，MOSFET将输入信号转换为一个变化幅度更大的输出信号。
3、放大器： MOSFET还可以构成放大器电路，用于对输入信号进行放大和频率选择，产生谐波等应用。
4 逆变器： MOSFET也可以被用来实现逆变器，将直流电转换成交流电。
5 无线电频率器： MOSFET可以用来构造信号发生器、电视接收器、无线电发射机和其他无线电设备。
由于MOSFET有着多种工作方式和操作模式，因此在不同的电子器件中都有广泛的应用。
低音功放mosfet开关电源模式
方案1要用P沟道场管，IRF640N是N沟道的，不能用，还要求PLC的OC端能承受24V电压，这点可能不行。
方案2用N沟道场管，IRF640N可行。
两个方案都是低电平接通电磁阀，高电平断开。
向左转|向右转
场效应管要注意防静电。很容易烧坏的。举个例子:做一个场效应管的的开关电路，控制25w24v的电磁铁，电源直流24v，信号电压8v，最低1，7v，信号和输出都是两个，一个离合，一个刹车，交替运行每秒大约5次。方法:1，7至8V的信号电压通过限流电阻接至三极管基极，三极管集电极触发由CD4013数字集成电路电路组成的单稳态电路，数字电路4013的输出端Q和Q非分别驱动2个场效应管，二个效应管均可驱动电磁铁线圈，使离合，刹车交替进行，选取合适的单稳态电阻和电容元件可以使离合，刹车每秒1次以上。
场效应管电压控制元件，仅仅在开关时候需要从栅极吸收或者释放电流，因此驱动损耗较小。多子器件，没有电导调制效应，有一个近似线性I-V关系，导通压降随着电流增大增大。高耐压的场效应管的漂移区较厚，因此导通电阻较大。导通电阻具有正温度系数，并联时候可以实现自动均流。硅半导体的MOSFET耐压等级为600V以下。这是因为导通压降和耐压的关系的限制。新型的碳化硅MOSFET的耐压等级可以做到1200V。对于高耐压情况，IGBT结合了MOSFET和晶体管的特性，具有MOSFET优异的开关性能和晶体管的静态性能，在1000V~6000V应用场合更受到青睐。
扩展资料
1,测量
极性及管型判断
向左转|向右转
红笔接S,黑笔接D值为(300-800)为N沟道
红笔接D,黑笔接S值为(300-800)为p沟道
如果先没G,D再没S,D会长响,表笔放在G和最短脚相连放电,如果再长响为击穿
贴片场管与三极管难以区分,先按三极管没,如果不是按场管测
场管测量时,最好取下来测,在主板上测量会不准
2,好坏判断
测D,S两脚值为(300-800)为正常,如果显示“0”且长响,场管击穿;如果显示“1”,场管为开路
软击穿(测量是好的,换到主板上是坏的),场管输出不受G极控制。
先是MOS管，我们都知道MOS管有NMOS和PMOS。PMOS管我们在一些负载开关电路里面见的比较多，还有电路总电源输入级的开关控制一般也都是用的PMOS管，像下面这样，这熟悉的形态。而NMOS管则在开关电源以及信号开关上用的比较多。
这里以一个NMOS做个例子来看看MOS管的datasheet，选的TI的CSD18540Q5B这颗60V的NMOS管，下面是它手册第一页的一个数据表，简单的5个项目就概括了这个MOS管最重要的参数。
其实不光是MOS管啊，其他各种类型的器件，它datasheet的第一页通常都是蕴含着它最关键的参数，只不过不同类型器件，所关注的参数不同而已。真是非常重要的第一页。
Vds
这个值直接决定这个MOS管能不能用在你要的应用场景之下，就好比你给12V电压选一颗电容，你肯定第一眼就去看耐压大于12V的电容，或者保守一点，直接选耐压25V的电容一样。Vds就是这个MOS管的耐压。
2 Vgs(th)
这个估计不少同学也都知道它是想让这个MOS管打开，所需要提供给G级的一个阈值电压。与这个参数相关的其实还有两个参数也很重要，只是上图的表格里没写而已，在其他地方写了（如下图的absolute maximun ratings），那就是Vgs的范围以及Id电流的大小。这个Vgs的阈值也许你不会忘记，但是Vgs的范围，有时候经常被忘记，以至于实际使用的时候Vgs超过了MOS管允许的范围。
3 Id
这个MOS管能够通过的最大电流，当然如果用在电源电路上，这个参数也是很重要的，并且要留一定的余量，最好最大只使用Id最大电流的2/3，如果你对你电路板的散热设计不是很有信心的话。另外Id的值根据不同的Vgs也会有一点变化。
4 Rds(on)
再回到第一个图上的导通电阻Rds(on)，这个参数直接决定MOS管的导通损耗。MOS管导通就相当于一个电阻，而只要一个电阻通过电流就会发热（I2R 太简单了），而这个Rds(on)就是这个等效电阻，当然是越小越好。另外这个Rds(on)的大小也跟Vgs有关联，所以不要问为啥Vgs不只控制在比Vgs(th)大一点点不就行了吗？
5 Qg和Qgd
最后这两个电荷量也许有不少人就不太清楚了。如下图标了下这两个参数的位置。开启MOS管的过程就是外部驱动源往G级输送电流给管子的电容充电的过程。
MOS管子可不是你想打开瞬间就可以打开的，因为MOS管内部级间电容的存在（如下图MOS管模型），外部驱动源驱动电流给电容充电，然后G级电压慢慢升高，当到达Vgs(th)之后管子才会初步打开。如果驱动的电流越大，意味着电容上电压上升的也越快（还记得那个电容电压电流的公式吧，见上一篇）。当上升到一定程度之后，会遇到一个平台，如上图。叫做米勒平台，之后Vgs才会继续上升。好了因为有这个"缓慢"的充电过程的存在，尤其是还有这个一个等待的平台期，MOS管又多了一种损耗叫做开关损耗。
总体来说就是因为MOS管在开和关的过程中不能瞬间完成，导致比如从打开到闭合的时候，Vds降到0和Id电流上升之间有一个交叉区域，其VI面积就是这个开关损耗。如下图。
最后简单说下二极管，其实二极管很简单，只提一下它的反向恢复问题，如下图，当二极管正向导通，然后瞬间施加反向电压的时候，其电流并不会瞬间变为0，而是有一个反向的恢复电流Irr的存在，可以理解为某一瞬间二极管反向导通了，当然只经过一小段时间慢慢变回0，这就是二极管的反向恢复。MOS管内部都有体二极管，而这个反向恢复现象也会成为MOS管损耗的一部分。当然二极管只要正向导通它也就会产生损耗，总之二极管这个东西正着反着感觉都跟损耗脱不了干系，用电池供电的电路一定要慎用啊。
