一种基于MOS管的LED智能灯控系统设计.docx

摘要：本文主要论述一种利用MOS场效应管控制LED灯的亮暗变化的一种电路设计。正文部分就是以MOS管的开关特性为前提，通过控制栅极与源极之间的电压UGS来控制电路的导通或断开，然后在其基础上添加部分器件，以保证电路安全的同时，实现某一特定的功能。以增强型NMOS管为例，其栅极和源级之间存在一个开启电压UTH（阈值电压）。当外加的栅极与源极之间的电压大于开启电压UTH（阈值电压）时，漏极与源级之间导通，即MOS管场效应管完全导通（打开），从而该支路电路导通；当外加的控制输入端的电压（栅极与源极之间的电压，即将源级直接接地时）小于阈值电压UTH时，漏极与源级不导通，此时MOS管不导通（开闭），电路不能形成通路。在电路设计中一般将源级直接接地，栅极接外加电源的正极，漏极接输入电压，此时只需要控制外接电源电压大于阈值电压UTH，就可以使得MOS管导通。简而言之，就是通过控制栅源间电压来控制MOS管通断进而控制电路通断最终来控制LED的亮灭，再通过电阻箱改变支路电阻，从而控制支路电流来实现LED灯的亮暗程度的控制。

关键词：MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)；LED；栅源电压；阈值电压（开启电压）

目录

摘要

Abstact

一、 引言-1

（一） 设计背景及研究意义-1

（二）半导体结构及分类-1

1.半导体结构-1

2.本征半导体-1

3.杂质半导体-2

4.半导体材料的特性-2

（三）场效应管-3

1.场效应管的发展与类别-3

2.MOS场效应管的工艺原理-4

3.MOS管导通原理-5

4.MOS管的开关特性-6

5.MOS管的优点和辨别-8

6.场效应管的使用注意事项-9

（四）LED灯-9

1.LED灯的构造及其发光原理-9

2. LED灯的市场与发展潜力-11

二、电路搭建-12

（一）基本电路-12

1.MOS管开关-12

2.反相器模块-13

3.两个MOS管级联控制模块-13

4.分压式MOS管开关电路-14

（二）设计的电路-15

1.基于MOS管开关的放大电路-15

2.基于MOS管开关的反相器单控电路-17

三、电路测试-18

四、总结-22

参考文献-23

致谢-25