TL431稳压管与24/5/20开关功率MOS管对比：高效能与局限性

稳压管TL-开关功率MOS管是一篇关于电力电子元器件的文章，主要讨论了TL431这种三端可调分流基准源在电路中的应用。TL431因其良好的热稳定性，能够通过两个电阻调整输出电压范围广泛，从2.5V到36V，适用于多种电子设备，如数字电压表、运算放大器电路、可调电源和开关电源等。 文章中提到了MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的分类，包括P沟道增强型、P沟道耗尽型和N沟道增强型、N沟道耗尽型，其中N沟道增强型MOS管在开关电源中尤为常见，因其具有“常闭”特性，驱动信号为零时，电流为零，适合高频应用。 MOS管的优势包括但不限于：高工作频率，可达20KHz以上甚至更高，允许采用小型化磁性元件；作为电压控制元件，驱动电路设计相对简单；集成阻尼二极管；体积小、重量轻；耐压能力高，有的型号可达1400V以上；以及高增益和非热击穿特性。然而，它们也有缺点，如导通电阻（Rds(on））随温度升高增加、开启门限驱动电压较高（通常需要2-4V）、P沟道MOS管耐压较低以及驱动问题。 MOS管的工作原理基于电压控制，通过在栅极和源极之间施加受控电压，利用栅极与源极之间的硅氧化层隔离，实现极高的增益和输入阻抗。为了使其导通，需要提供一个电压脉冲来驱动输入电容Ciss充电。 为了优化开关速度，驱动电阻Rg的选择至关重要，其计算公式依赖于上升时间和下降时间（tr和tf），以及驱动源电压变化率。当G-S电压为零时，MOS管处于关闭状态，阻止电流通过。 设计MOS管时需遵循的原则包括尽可能缩短各引脚的连接长度，特别是栅极，以减少信号延迟和提高开关效率。此外，还需考虑MOS管的热管理，因为高温可能影响其性能。 总结来说，本文介绍了TL431稳压管和MOS管的基本特性、工作原理以及在实际电路设计中的应用注意事项，强调了选择和使用这些元件时需注意的关键参数和优化策略。