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MOS管怎么选?——从电压、电流两方面考虑

发表时间:2022-11-15
来源:网络整理
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MOS管是电子制造的基本元件,在电路应用中必不可少,面对不同封装、不同特性的MOS管时,选择到一款正确的MOS管,不仅可以很好地控制生产制造成本,重要的是,为产品匹配了一款最恰当的元器件,这在产品未来的使用过程中,将会充分发挥其“螺丝钉”的作用,确保设备得到最高效、最稳定、最持久的应用效果。

那么面对市面上琳琅满目的MOS管,该如何选择呢?下面,我们就电压和电流两个方面入手,对MOS管选型进行一些分析

MOS管的电压

一般情况下,产品的额定电压越大,器件的成本就越高。从成本角度考虑,还需要确定所需的额定电压,即器件所能承受的很大电压。根据实践经验,额定电压应当大于干线电压或总线电压,一般会留出1.2~1.5倍的电压余量,这样才能提供足够的保护,使MOS管不会失效。

    就选择MOS管而言,必须确定漏极至源极间可能承受的很大电压,即很大VDS。由于MOS管所能承受的很大电压会随温度变化而变化,设计人员必须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围,确保电路不会失效。

此外,设计工程师还需要考虑其他安全因素:如由开关电子设备(常见有电机或变压器)诱发的电压瞬变。另外,不同应用的额定电压也有所不同;通常便携式设备选用20V的MOS管,FPGA电源为20~30V的MOS管,85~220VAC应用时MOS管VDS为450~600V。

MOS管的电流

    确定完电压后,接下来要确定的就是MOS管的电流。需根据电路结构来决定,MOS管的额定电流应是负载在所有情况下都能够承受的很大电流;与电压的情况相似,MOS管的额定电流必须能满足系统产生尖峰电流时的需求。

    电流的确定需从两个方面着手:连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下,MOS管处于稳态,此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。一旦确定了这些条件下的很大电流,只需直接选择能承受这个很大电流的器件便可。

    选好额定电流后,还必须计算导通损耗。在实际情况下,MOS管并不是理想的器件,因为在导电过程中会有电能损耗,也就是导通损耗。MOS管在“导通”时就像一个可变电阻,由器件的导通电阻RDS(ON)所确定,并随温度显著变化。

    器件的功率损耗PTRON=Iload2?RDS(ON)计算(Iload:很大直流输出电流),由于导通电阻会随温度变化,因此功率耗损也会随之按比例变化。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。

技术对器件的特性有着重大影响,因为有些技术在提高很大VDS(漏源额定电压)时往往会使RDS(ON)增大。对于这样的技术,如果打算降低VDS和RDS(ON),那么就得增加晶圆尺寸,从而增加与之配套的封装尺寸及相关的开发成本。

MOS管的选型但看着两个方面还是不够全面,但因为篇幅的原因金誉半导体今天先介绍到这里,下次再介绍其他方面对MOS管选型的影响,在以上内容中其实也不难看出,温度的变化也在是非常重要的一环,其次还有开关性能、沟道选择等,我们下次再来。