教你怎么正确挑选MOS管产品-KIA MOS管

可易亚教你正确挑选MOS管重要的一个环节，MOS管挑选欠好就或许影响到整个电路的功率使用，会形成雪崩等原因，了解不同的MOS管部件的细微差别及不同开关电路中的参数，我们能够帮助工程师防止许多问题，下面我们来学习下MOS管的正确的挑选办法。

第一步：选用P沟道仍是N沟道

可易亚半导体为企业选用正确元器材的第一步是决议选用N沟道仍是P沟道MOS管。在典型的功率使用中，当一个MOS管接地，而负载连接到干线电压上时，该MOS管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应选用N沟道MOS管，这是出于对封闭或导通器材所需电压的考虑。当MOS管连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。一般会在这个拓扑中选用P沟道MOS管，这也是出于对电压驱动的考虑。

要挑选适宜的使用元器材，有必要确定驱动器材所需的电压，以及在规划中Z简易履行的办法。下一步是确定所需的额外电压，或许器材所能接受的Z大电压。额外电压越大，器材的本钱就越高。依据实践经验，额外电压应当大于干线电压或总线电压。这样才干供给满足的保护，使MOS管不会失效。就挑选MOS管而言，有必要确定漏极至源极间或许接受的Z大电压，即Z大VDS。知道MOS管能接受的Z大电压会随温度而改变这点十分重要。规划人员有必要在整个工作温度范围内测验电压的改变范围。额外电压有必要有满足的余量掩盖这个改变范围，保证电路不会失效。规划工程师需求考虑的其他安全要素包括由开关电子设备（如电机或变压器）诱发的电压瞬变。不同使用的额外电压也有所不同；一般，便携式设备为20V、FPGA电源为20～30V、85～220VAC使用为450～600V。

第二步：确定额外电流

挑选MOS管的额外电流。视电路结构而定，该额外电流应是负载在所有状况下能够接受的Z大电流。与电压的状况相似，规划人员有必要保证所选的MOS管能接受这个额外电流，即便在体系发生尖峰电流时。两个考虑的电流状况是接连模式和脉冲尖峰。在接连导通模式下，MOS管处于稳态，此刻电流接连经过器材。脉冲尖峰是指有大量电涌（或尖峰电流）流过器材。一旦确定了这些条件下的Z大电流，只需直接挑选能接受这个Z大电流的器材便可。

选好额外电流后，还有必要核算导通损耗。在实践状况下，MOS管并不是理想的器材，由于在导电过程中会有电能损耗，这称之为导通损耗。MOS管在“导通”时就像一个可变电阻，由器材的RDS（ON）所确定，并随温度而明显改变。器材的功率耗费可由Iload2×RDS（ON）核算，由于导通电阻随温度改变，因而功率耗费也会随之按份额改变。对MOS管施加的电压VGS越高，RDS（ON）就会越小；反之RDS（ON）就会越高。对体系规划人员来说，这就是取决于体系电压而需求折中权衡的地方。对便携式规划来说，选用较低的电压比较容易（较为普遍），而关于工业规划，可选用较高的电压。留意RDS（ON）电阻会随着电流轻微上升。关于RDS（ON）电阻的各种电气参数改变可在制造商供给的技能材料表中查到。

技能对器材的特性有着严重影响，由于有些技能在提高Z大VDS时往往会使RDS（ON）增大。关于这样的技能，假如计划下降VDS和RDS（ON），那么就得添加晶片尺度，然后添加与之配套的封装尺度及相关的开发本钱。业界现有好几种企图操控晶片尺度添加的技能，其间Z主要的是沟道和电荷平衡技能。

在沟道技能中，晶片中嵌入了一个深沟，一般是为低电压预留的，用于下降导通电阻RDS（ON）。为了减少Z大VDS对RDS（ON）的影响，开发过程中选用了外延生长柱/蚀刻柱工艺。例如，飞兆半导体开发了称为SupeRFET的技能，针对RDS（ON）的下降而添加了额外的制造过程。这种对RDS（ON）的关注十分重要，由于当规范MOSFET的击穿电压升高时，RDS（ON）会随之呈指数级添加，而且导致晶片尺度增大。SuperFET工艺将RDS（ON）与晶片尺度间的指数关系变成了线性关系。这样，SuperFET器材便可在小晶片尺度，甚至在击穿电压到达600V的状况下，实现理想的低RDS（ON）。结果是晶片尺度可减小达35%。而关于终究用户来说，这意味着封装尺度的大幅减小。

第三步：确定散热要求

挑选MOS管的下一步是核算体系的散热要求。规划人员有必要考虑两种不同的状况，即Z坏状况和真实状况。主张选用针对Z坏状况的核算结果，由于这个结果供给更大的安全余量，能保证体系不会失效。在MOS管的材料表上还有一些需求留意的测量数据；比如封装器材的半导体结与环境之间的热阻，以及Z大的结温。

元器材的结温等于Z大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积（结温=Z大环境温度+［热阻×功率耗散］）。依据这个方程可解出体系的Z大功率耗散，即按界说相等于I2×RDS（ON）。由于规划人员已确定将要经过器材的Z大电流，因而能够核算出不同温度下的RDS（ON）。值得留意的是，在处理简略热模型时，规划人员还有必要考虑半导体结/器材外壳及外壳/环境的热容量；即要求印刷电路