昨天有人留言說想要知道MOS的開關(guān)工作原理和過程，這個我們通常沒有去深入了解，只知道大概怎么運作，原理的話有點麻煩，所以我從網(wǎng)上找了一些資料，再結(jié)合自己的理解簡單的闡述一下，希望對他有所幫助。
    上圖為一個簡單的鉗位感應開關(guān)模型,直流電流源Idc代表感應器。在我們通常情況下，開關(guān)間隔比較小，它的電流可看作是連續(xù)的。在MOSFET截止期間二極管為電流提供了一個回路，設(shè)備的漏極終端用一個電池Vout來象征表示。

    MOSFET的導通過程可分為4個階段，如下圖所示：

    個階段：輸入電容從0開始充電到功率MOSFET的閾值電壓Vth，閾值電壓也叫門檻電壓顧名思義就是MOS管開始導通的電壓,在這個過程，柵極絕大部分電流都用來給電容CGS充電，也有很小的電流流過電容CGS。當電容CGS的電壓增加到門檻電壓的極，它的電壓就會有稍微的減小。這個過程我們稱為導通延遲，這是因為此時器件的漏極電流和漏極電壓均未發(fā)生變化； 當柵極電壓達到開啟電壓時，MOSFET處于微導通狀態(tài)。
    第二個階段，柵極電壓從Vth上升到VGS,Miller飽和區(qū)。電流如階段一樣流入電容CGS和CGD，電容VGS的的電壓將會不斷升高。在器件的輸出端，漏極電流也不斷變大，但是漏源電壓基本不變，保持先前水平(VDS,OFF )。從圖中的原理圖可以看出來。當所有電流都流入MOSFET而且二極管完全截止（pn結(jié)能承受反向電壓）后，漏極電壓必須保持在輸出電壓水平。
    第三個階段進入導通，柵極電壓（VGS,Miller）已經(jīng)足夠使漏極電流全部通過，而且整流二極管處于完全截止狀態(tài)?，F(xiàn)在允許漏極電壓下降。在器件漏極電壓下降過程中，柵源電壓保持不變。這就是柵極電壓波形的Miller平坦區(qū)。從驅(qū)動得到的可用的所有柵極電流通過電容CGD放電，這將加快漏源電壓變化。而漏極電流幾乎不變，這是由于此刻它受外部電路（即直流電流源）限制。
    一個階段MOSFET溝道增強，處于完全導通狀態(tài)，這得益于柵極的電壓已經(jīng)足夠高。終的VGS電壓幅度將決定器件終導通阻抗。因此，在第四個階段，電壓VGS從Miller平坦區(qū)增大到其值VDRV。這由于電容CGS和CGD的充電完成，因此柵極電流被分成這兩部分。在這兩個電容充電過程中，漏極電流保持不變，漏源電壓也隨著導通阻抗的減小而慢慢的減小。

    MOSFET的關(guān)斷過程也是4個階段，但是恰好和它的導通過程相反。電壓VGS從VDRV開始，電流從負載電流IDC開始。漏源電壓由MOSFET的電流IDC和導通阻抗決定，下圖所示：

    個階段是關(guān)斷延遲，這階段需要電容CISS從初值電壓放電到Miller平坦區(qū)水平。這期間柵極電流由電容CISS提供，而且它流入MOSFET的電容CGS和CGD。器件的漏極電壓隨著過載電壓的減小而略微的增大。此階段漏極電流幾乎不變。
    第二個階段，管子的漏源電壓從IDC·RDS(On)增加到終值（VDS(off)）VDS關(guān)斷電壓,它是由整流二極管強制決定的。在這一階段，即相當于柵極電壓波形的Miller平坦區(qū)，柵極電流完全是電容CGD的充電電流因為柵源電壓是不變的。這個電流由電源級的旁路電容提供而且它是從漏極電流減掉的?？偟穆O電流仍然等于負載電流。
    第三個階段是從二極管的導通的開始的，二極管給負載電流提供另一通路。柵極電壓從VGS,Miller降到Vth。大部分的柵極電流來自于電容CGS，因為事實上電容CGD在前一個階段是充滿電的。MOSFET處于線性工作區(qū)，而且柵源電壓的降低將會導致漏極電流的減小，在這個階段的漏極電流幾乎達到0。與此同時，由于整流二極管的正向偏置漏極電壓將維持在VDS(off)。
    一個階段是截止過程，器件的輸入電容完全放電。電壓VGS進一步減小到0。占柵極電流較大比例部分的電流，和截止過程的第三階段一樣，由電容CGS提供。器件的漏極電流和漏極電壓保持不變。
    綜合上述結(jié)論，可以總結(jié)為：在四個階段（無論是導通還是關(guān)斷）里，場效應晶體管可在阻抗和阻抗間變換。四個階段的時間是寄生電容、所需電壓變化、柵極驅(qū)動電流的函數(shù)。這就突出了在高速、高頻開關(guān)應用設(shè)計中器件選擇部分和柵極適合工作條件的重要性。
    MOSFET典型的開啟延遲時間、關(guān)斷延遲時間、上升沿時間、下降沿時間會在資料表中列出。不幸的是，這些數(shù)據(jù)適用于特殊的測試條件而對于有阻抗的負載，不同廠家的產(chǎn)品使得比較變得困難。而且，實際開關(guān)應用中呈感性的負載的數(shù)據(jù)和資料表上給的又是有很大差別。