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教你怎么正确挑选MOS管产品-KIA MOS管

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教你怎么正确挑选MOS管产品-KIA MOS管

发布日期:2019-03-02 作者: 点击:


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,以及在规划中最简易履行的办法。下一步是确定所需的额外电压,或许器材所能接受的最大电压。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最大电压,即最大VDS。知道MOS管能接受的最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最大电流。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最大电流,只需直接挑选能接受这个最大电流的器材便可。

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最大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,其间最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)。为了减少最大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,即最坏状况和真实状况。主张选用针对最坏状况的核算结果,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,以及最大的结温。

元器材的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。依据这个方程可解出体系的最大功率耗散,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最大电流,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

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