mos管怎样选型？新人必备MOS管正确选择的过程！金凯峰科技告诉你

mos管怎样选型？新人必备MOS管正确选择的过程！金凯峰科技小编告诉你

正确挑选MOS管是很重要的一个环节，MOS管挑选不好有或许影响到整个电路的功率和本钱，了解不同的MOS管部件的细微差别及不同开关电路中的应力能够协助工程师防止诸多问题，下面我们来学习下MOS管的正确的挑选办法.

第一步：选用N沟道或是P沟道

　　为规划挑选正确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。

　　要挑选适合使用的器材，有必要确认驱动器材所需的电压，以及在规划中*简易履行的办法。下一步是确认所需的额外电压，或者器材所能接受的*大电压。额外电压越大，器材的本钱就越高。根据实践经验，额外电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能供给满足的维护，使MOS管不会失效。就挑选MOS管而言，有必要确认漏极至源极间或许接受的*大电压，即*大VDS.知道MOS管能接受的*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规模内测试电压的改变规模。额外电压有必要有满足的余量掩盖这个改变规模，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：确认额外电流

　　第二步是挑选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*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形式和脉冲尖峰。在接连导通形式下，MOS管处于稳态，此时电流接连经过器材。脉冲尖峰是指有大量电涌（或尖峰电流）流过器材。一旦确认了这些条件下的*大电流，只需直接挑选能接受这个*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。在实际状况下，MOS管并不是抱负的器材，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）所确认，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。注意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作商供给的技能资料表中查到。

　　技能对器材的特性有着严重影响，由于有些技能在进步*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，从而添加与之配套的封装尺度及相关的开发本钱。业界现有好几种试图操控晶片尺度添加的技能，其间*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*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作步骤。这种对RDS（ON）的关注十分重要，由于当标准MOSFET的击穿电压升高时，RDS（ON）会随之呈指数级添加，并且导致晶片尺度增大。SuperFET工艺将RDS（ON）与晶片尺度间的指数联系变成了线性联系。这样，SuperFET器材便可在小晶片尺度，甚至在击穿电压达到600V的状况下，实现抱负的低RDS（ON）。结果是晶片尺度可减小达35%.而关于*终用户来说，这意味着封装尺度的大幅减小。

第三步：确认热要求

　　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*坏状况和真实状况。建议选用针对*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管的资料表上还有一些需求注意的测量数据；比方封装器材的半导体结与环境之间的热阻，以及*大的结温。

　　器材的结温等于*大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积（结温=*大环境温度+[热阻×功率耗散]）。根据这个方程可解出体系的*大功率耗散，即按界说相等于I2×RDS（ON）。由于规划人员已确认将要经过器材的*大电流，因而能够核算出不同温度下的RDS（ON）。值得注意的是，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；即要求印刷电路板和封装不会当即升温。

　　雪崩击穿是指半导体器材上的反向电压超过*大值，并形成强电场使器材内电流添加。该电流将耗散功率，使器材的温度升高，并且有或许损坏器材。半导体公司都会对器材进行雪崩测试，核算其雪崩电压，或对器材的稳健性进行测试。核算额外雪崩电压有两种办法；一是统计法，另一是热核算。而热核算由于较为实用而得到广泛选用。除核算外，技能对雪崩效应也有很大影响。例如，晶片尺度的添加会进步抗雪崩能力，*终进步器材的稳健性。对*终用户而言，这意味着要在体系中选用更大的封装件。

第四步：决议开关功能

　　挑选MOS管的*后一步是决议MOS管的开关功能。影响开关功能的参数有许多，但*重要的是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容。这些电容会在器材中发生开关损耗，由于在每次开关时都要对它们充电。MOS管的开关速度因而被下降，器材功率也下降。为核算开关过程中器材的总损耗，规划人员有必要核算开经过程中的损耗（Eon）和封闭过程中的损耗（Eoff）。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达：Psw=（Eon+Eoff）×开关频率。而栅极电荷（Qgd）对开关功能的影响*大。