N-MOS与P-MOS工作原理及选型要点：掌握MOSFET在电子电路中的应用

今天我们将围绕N-MOS和P-MOS这两种场效应晶体管（MOSFET）在电子电路中作为开关时的工作原理及其选型要点。MOSFET作为一种重要的半导体器件，在现代电力电子系统中扮演着不可或缺的角色，无论是用于电源管理、信号处理还是其他应用领域，理解它们的导通截止机制以及如何正确选择适合特定应用场景的MOSFET，对于工程师来说都是至关重要的技能。

一、N-MOS和P-MOS 的导通截止原理

NMOS和PMOS电晶体的导通和截止原理主要依赖于它们的栅极电压：

① N-MOS：栅极G 电压高于源极S 电压时（如V(GS)=5V），N-MOS 管导通；而当栅极电压低于源极电压时，N-MOS 管截止。② P-MOS，栅极电压G 低于源极S 电压时（如V(GS)=-5V），P-MOS 管导通；而当栅极电压高于源极电压时，P-MOS 管截止。

二、N-MOS和P-MOS适合做低边开关还是高边开关

N-MOS 适合用作低边开关

① N-MOS 通常用于低边开关配置：N-MOS 源极S 连接到地（或负电源），漏极D 连接到负载的负端。当N-MOS 导通时，它将负载的负端与地连接，从而使电流流过负载。

② N-MOS 也可以用于高边开关，但实现起来较复杂，因为需要使栅极G 电压高于源极S 电压，以便打开MOS。通常需要使用额外的电路（例如栅极驱动电路或自举电路）来产生足够的栅极电压。

P-MOS 适合用作高边开关

① P-MOS 通常用于高边开关配置：P-MOS 源极S 连接到正电源，漏极D 连接到负载的正端。当P-MOS 导通时，它将负载的正端与正电源连接，从而允许电流流过负载。

② P-MOS 不常用于低边开关配置，因为在低边配置中，它的栅极电压需要低于源极电压才能打开MOSFET，这样在实际操作中比较困难。

三、MOSFET 选型要点

MOS 管是一种电压驱动型开关功率器件，一般对MOS 选型时主要关注其耐压值、耐流值、耐温值、开关损耗等参数。下表出了典型MOS 管Datasheet 中一些需要关注的参数及其意义：

影响关断过程中的能量损耗和开关效率

在MOS 管的实际应用中， 需注意栅极驱动电压、散热、开关频率、电流和电压额定值、静电放电保护以及驱动电流，以确保其可靠性和性能。

最后，理解和掌握N-MOS与P-MOS的工作原理及其在不同开关配置中的优劣，对于优化电路设计至关重要。同时，合理选择适合特定应用场景的MOSFET，考虑到所有相关技术参数，是确保系统性能和可靠性的重要步骤。