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深圳冠华浅谈正确选型小电压mos管

发布日期:2019-08-02 点击次数:0
     小电压MOS管的选型是很重要的一个环节,MOS管选择不好有可能影响到整个电路的效率和成本,同时也会给工程师带来诸多麻烦,下面就跟着冠华伟业一起来学习下MOS管正确的选择方法吧。
                     
 选用N沟道还是P沟道,为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOS管。在典型的功率应用中,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,应采用N沟道MOS管,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。 当MOS管连接到总线及负载接地时,就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOS管,这也是出于对电压驱动的考虑。确定额定电流, 选择MOS管的额定电流。视电路结构而定,该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似,设计人员必须确保所选的MOS管能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是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最大电流,只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。确定热要求,选择MOS管还需要计算系统的散热要求。设计人员必须考虑两种不同的情况,即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果,因为这个结果提供更大的安全余量,能确保系统不会失效。在MOS管的资料表上还有一些需要注意的测量数据;比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻,以及最大的结温。决定开关性能,选择MOS管的最后一步是决定MOS管的开关性能。影响开关性能的参数有很多,但最重要的是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗,因为在每次开关时都要对它们充电。MOS管的开关速度因此被降低,器件效率也下降。为计算开关过程中器件的总损耗,设计人员必须计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗。
            
     当vGS数值较小,吸收电子的才能不强时,漏——源极之间仍无导电沟道呈现,vGS增加时,吸收到P衬底外表层的电子就增加,当vGS到达某一数值 时,这些电子在栅极左近的P衬底外表便构成一个N型薄层,且与两个N+区相连通,在漏——源极间构成N型导电沟道,其导电类型与P衬底相反,构成反型层。vGS越大,作用于半导体外表的电场就越强,吸收到P衬底外表的电子就越多,导电沟道越厚,沟道电阻越小。即N沟道MOS管在vGS<VT时,不能构成导电沟道,管子处于截止状态。只要当vGS≥VT时,才有沟道构成。沟道构成以后,在漏——源极间加上正向电压vDS,就有漏极电流产生。但是Vgs继续加大,比方IRFPS40N60KVgs=100V时Vds=0和Vds=400V,两种状况下,对管子功用带来什么影响,若烧坏,缘由和内部机理过程是怎样的呢?Vgs增大会减小Rds(on)减小开关损耗,但是同时会增大Qg,使得开启损耗变大,影响效率MOSFET 的GS 电压经Vgg 对Cgs 充电而上升,抵达维持电压Vth,MOSFET 开端导电;MOSFET 的DS 电流增加,Millier 电容在该区间内因DS 电容的放电而放电,对GS 电容的充电影响不大;Qg=Cgs*Vgs, 但是电荷会持续积聚。MOSFET 的DS 电压降至与Vgs 相同的电压,Millier 电容大大增加,外部驱动电压对Millier 电容停止充电,GS 电容的电压不变,Millier 电容上电压增加,而DS电容上的电压继续减小;MOSFET 的DS 电压降至饱和导通时的电压,Millier 电容变小并和GS 电容一同由外部驱动电压充电,GS 电容的电压上升;电压测量沟道的有国产的3D01,4D01,日产的3SK系列。G极(栅极)的确定:利用万用表的二极管档。若某脚与其他两脚间的正反压降均大于2V,即显示“1”,此脚即为栅极G。再交换表笔测量其余两脚,压降小的那次中,黑表笔接的是D极(漏极),红表笔接的是S极(源极)。
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