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MOS管該如何選型，可從這幾個(gè)步驟來說。
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| 最近不少來到我們可芯電子這邊挑選MOS管的時(shí)候,都會(huì)問到一個(gè)問題,怎么挑選合適的MOS管,關(guān)于這一個(gè)問題,由我可芯電子來分享給大家MOS管選型幾個(gè)步驟。 mos管該如何選型，可從這幾個(gè)步驟來說�。�！ 正確挑選MOS管是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，MOS管挑選不好有或許影響到整個(gè)電路的功率和本錢，了解不同的MOS管部件的細(xì)微差別及不同開關(guān)電路中的應(yīng)力能夠協(xié)助工程師防止諸多問題，下面我們來學(xué)習(xí)下MOS管的正確的挑選辦法。 第一步：選用N溝道或是P溝道 為規(guī)劃挑選正確器材的第一步是決議選用N溝道仍是P溝道MOS管。在典型的功率使用中，當(dāng)一個(gè)MOS管接地，而負(fù)載連接到干線電壓上時(shí)，該MOS管就構(gòu)成了低壓側(cè)開關(guān)。在低壓側(cè)開關(guān)中，應(yīng)選用N溝道MOS管，這是出于對(duì)封閉或?qū)ㄆ鞑乃桦妷旱目紤]。當(dāng)MOS管連接到總線及負(fù)載接地時(shí)，就要用高壓側(cè)開關(guān)。一般會(huì)在這個(gè)拓?fù)渲羞x用P溝道MOS管，這也是出于對(duì)電壓驅(qū)動(dòng)的考慮。 要挑選適合使用的器材，有必要確認(rèn)驅(qū)動(dòng)器材所需的電壓，以及在規(guī)劃中最簡(jiǎn)易履行的辦法。下一步是確認(rèn)所需的額外電壓，或者器材所能接受的最大電壓。額外電壓越大，器材的本錢就越高。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，額外電壓應(yīng)當(dāng)大于干線電壓或總線電壓。這樣才能供給滿足的維護(hù)，使MOS管不會(huì)失效。就挑選MOS管而言，有必要確認(rèn)漏極至源極間或許接受的最大電壓，即最大VDS.知道MOS管能接受的最大電壓會(huì)隨溫度而改變這點(diǎn)十分重要。規(guī)劃人員有必要在整個(gè)工作溫度規(guī)模內(nèi)測(cè)試電壓的改變規(guī)模。額外電壓有必要有滿足的余量掩蓋這個(gè)改變規(guī)模，保證電路不會(huì)失效。規(guī)劃工程師需求考慮的其他安全要素包括由開關(guān)電子設(shè)備（如電機(jī)或變壓器）誘發(fā)的電壓瞬變。不同使用的額外電壓也有所不同；一般，便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源為20~30V、85~220VAC使用為450~600V。 第二步：確認(rèn)額外電流 第二步是挑選MOS管的額外電流。 視電路結(jié)構(gòu)而定，該額外電流應(yīng)是負(fù)載在所有狀況下能夠接受的最大電流。與電壓的狀況相似，規(guī)劃人員有必要保證所選的MOS管能接受這個(gè)額外電流，即便在體系發(fā)生尖峰電流時(shí)。兩個(gè)考慮的電流狀況是接連形式和脈沖尖峰。在接連導(dǎo)通形式下，MOS管處于穩(wěn)態(tài)，此時(shí)電流接連經(jīng)過器材。脈沖尖峰是指有大量電涌（或尖峰電流）流過器材。一旦確認(rèn)了這些條件下的最大電流，只需直接挑選能接受這個(gè)最大電流的器材便可。 選好額外電流后，還有必要核算導(dǎo)通損耗。在實(shí)際狀況下，MOS管并不是抱負(fù)的器材，由于在導(dǎo)電過程中會(huì)有電能損耗，這稱之為導(dǎo)通損耗。MOS管在"導(dǎo)通"時(shí)就像一個(gè)可變電阻，由器材的RDS（ON）所確認(rèn)，并隨溫度而明顯改變。器材的功率耗費(fèi)可由Iload2×RDS（ON）核算，由于導(dǎo)通電阻隨溫度改變，因而功率耗費(fèi)也會(huì)隨之按份額改變。對(duì)MOS管施加的電壓VGS越高，RDS（ON）就會(huì)越小；反之RDS（ON）就會(huì)越高。對(duì)體系規(guī)劃人員來說，這就是取決于體系電壓而需求折中權(quán)衡的地方。對(duì)便攜式規(guī)劃來說，選用較低的電壓比較容易（較為普遍），而關(guān)于工業(yè)規(guī)劃，可選用較高的電壓。注意RDS（ON）電阻會(huì)隨著電流輕微上升。關(guān)于RDS（ON）電阻的各種電氣參數(shù)改變可在制作商供給的技能資料表中查到。 技能對(duì)器材的特性有著嚴(yán)重影響，由于有些技能在進(jìn)步最大VDS時(shí)往往會(huì)使RDS（ON）增大。關(guān)于這樣的技能，假如計(jì)劃下降VDS和RDS（ON），那么就得添加晶片尺度，從而添加與之配套的封裝尺度及相關(guān)的開發(fā)本錢。業(yè)界現(xiàn)有好幾種試圖操控晶片尺度添加的技能，其間最主要的是溝道和電荷平衡技能。 在溝道技能中，晶片中嵌入了一個(gè)深溝，一般是為低電壓預(yù)留的，用于下降導(dǎo)通電阻RDS（ON）。為了減少最大VDS對(duì)RDS（ON）的影響，開發(fā)過程中選用了外延生長(zhǎng)柱/蝕刻柱工藝。例如，飛兆半導(dǎo)體開發(fā)了稱為SupeRFET的技能，針對(duì)RDS（ON）的下降而添加了額外的制作步驟。這種對(duì)RDS（ON）的關(guān)注十分重要，由于當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)MOSFET的擊穿電壓升高時(shí)，RDS（ON）會(huì)隨之呈指數(shù)級(jí)添加，并且導(dǎo)致晶片尺度增大。SuperFET工藝將RDS（ON）與晶片尺度間的指數(shù)聯(lián)系變成了線性聯(lián)系。這樣，SuperFET器材便可在小晶片尺度，甚至在擊穿電壓達(dá)到600V的狀況下，實(shí)現(xiàn)抱負(fù)的低RDS（ON）。結(jié)果是晶片尺度可減小達(dá)35%.而關(guān)于最終用戶來說，這意味著封裝尺度的大幅減小。 第三步：確認(rèn)散熱要求 挑選MOS管的下一步是核算體系的散熱要求。規(guī)劃人員有必要考慮兩種不同的狀況，即最壞狀況和真實(shí)狀況。建議選用針對(duì)最壞狀況的核算結(jié)果，由于這個(gè)結(jié)果供給更大的安全余量，能保證體系不會(huì)失效。在MOS管的資料表上還有一些需求注意的測(cè)量數(shù)據(jù)；比方封裝器材的半導(dǎo)體結(jié)與環(huán)境之間的熱阻，以及最大的結(jié)溫。 器材的結(jié)溫等于最大環(huán)境溫度加上熱阻與功率耗散的乘積（結(jié)溫=最大環(huán)境溫度+[熱阻×功率耗散]）。根據(jù)這個(gè)方程可解出體系的最大功率耗散，即按界說相等于I2×RDS（ON）。由于規(guī)劃人員已確認(rèn)將要經(jīng)過器材的最大電流，因而能夠核算出不同溫度下的RDS（ON）。值得注意的是，在處理簡(jiǎn)略熱模型時(shí)，規(guī)劃人員還有必要考慮半導(dǎo)體結(jié)/器材外殼及外殼/環(huán)境的熱容量；即要求印刷電路板和封裝不會(huì)當(dāng)即升溫。 雪崩擊穿是指半導(dǎo)體器材上的反向電壓超過最大值，并形成強(qiáng)電場(chǎng)使器材內(nèi)電流添加。該電流將耗散功率，使器材的溫度升高，并且有或許損壞器材。半導(dǎo)體公司都會(huì)對(duì)器材進(jìn)行雪崩測(cè)試，核算其雪崩電壓，或?qū)ζ鞑牡姆�(wěn)健性進(jìn)行測(cè)試。核算額外雪崩電壓有兩種辦法；一是統(tǒng)計(jì)法，另一是熱核算。而熱核算由于較為實(shí)用而得到廣泛選用。除核算外，技能對(duì)雪崩效應(yīng)也有很大影響。例如，晶片尺度的添加會(huì)進(jìn)步抗雪崩能力，最終進(jìn)步器材的穩(wěn)健性。對(duì)最終用戶而言，這意味著要在體系中選用更大的封裝件。 第四步：決議開關(guān)功能 挑選MOS管的最后一步是決議MOS管的開關(guān)功能。影響開關(guān)功能的參數(shù)有許多，但最重要的是柵極/漏極、柵極/ 源極及漏極/源極電容。這些電容會(huì)在器材中發(fā)生開關(guān)損耗，由于在每次開關(guān)時(shí)都要對(duì)它們充電。MOS管的開關(guān)速度因而被下降，器材功率也下降。為核算開關(guān)過程中器材的總損耗，規(guī)劃人員有必要核算開經(jīng)過程中的損耗（Eon）和封閉過程中的損耗（Eoff）。MOSFET開關(guān)的總功率可用如下方程表達(dá)：Psw=（Eon+Eoff）×開關(guān)頻率。而柵極電荷（Qgd）對(duì)開關(guān)功能的影響最大。 相信從這幾個(gè)步驟下來大致上都會(huì)有個(gè)選型的雛形想法了吧， 好了，可芯電子今天就和大家分享到這里吧�？尚倦娮訉I(yíng)電源管理芯片以及MOS管，有需要的可加聯(lián)系方式聯(lián)系，歡迎互相探討學(xué)習(xí)。 陳15302600967（V同）QQ：2881464329 |
