MOS管发热异常总结 排查原因优化设备运行

在电路设计的时候常常会发生MOS管发热的情况，而MOS管发热说明了它正在错误运行。为了避免MOS管发热危害到整体设备的运行，所以在再次运行之前需要先排查出MOS管发热的原因。MOS管发热无非是这几种情况，本文主要是给大家分享一下MOS管发热异常，排查原因来优化设备运行。

（一）电路设计

让MOS管工作在线性的工作状态，而不是在开关状态。如果N-MOS做开关，G级电压要比电源高几V，才能完全导通，P-MOS则相反。没有完全打开而压降过大造成功率消耗，等效直流阻抗比较大，压降增大，所以U*I也增大，损耗就意味着发热。

（二）工作频率

这是在调试过程中比较常见的现象，降频主要由两个方面导致。输入电压和负载电压的比例小、系统干扰大。对于前者，注意不要将负载电压设置的太高，虽然负载电压高，效率会高点。对于后者，可以尝试以下几个方面：

1、将最小电流设置的再小点

2、布线干净点，特别是sense这个关键路径

3、将电感选择的小点或者选用闭合磁路的电感

4、加RC低通滤波吧，这个影响有点不好，C的一致性不好，偏差有点大，不过对于照明来说应该够了。无论如何降频没有好处，只有坏处，所以一定要解决。

有些时候，MOS管频率太高，主要是有时过分追求体积，导致频率提高，MOS管上的损耗增大了，所以发热也加大。

三、散热设计

电路板没有做好足够的散热设计，电流太高，MOS管标称的电流值，一般需要良好的散热才能达到。所以ID小于最大电流，也可能发热严重，需要足够的辅助散热片。

MOS管发热异常总结

总结一：MOS管发热原因小结

1、电路设计的问题，就是让MOS管工作在线性的工作状态，而不是在开关状态。这也是导致MOS管发热的一个原因。如果N-MOS做开关，G级电压要比电源高几V，才能完全导通，P-MOS则相反。没有完全打开而压降过大造成功率消耗，等效直流阻抗比较大，压降增大，所以U*I也增大，损耗就意味着发热。这是设计电路的最忌讳的错误。

2、频率太高，主要是有时过分追求体积，导致频率提高，MOS管上的损耗增大了，所以发热也加大了。

3、没有做好足够的散热设计，电流太高，MOS管标称的电流值，一般需要良好的散热才能达到。所以ID小于最大电流，也可能发热严重，需要足够的辅助散热片。

4、MOS管的选型有误，对功率判断有误，MOS管内阻没有充分考虑，导致开关阻抗增大。

总结二：MOS管工作状态分析

MOS管工作状态有四种，开通过程、导通状态、关断过程，截止状态；

MOS管主要损耗：开关损耗，导通损耗，截止损耗，还有雪崩能量损耗，开关损耗往往大于后者；

MOS管主要损坏原因：过流（持续大电流或瞬间超大电流），过压（D-S，G-S被击穿），静电（个人认为可属于过压）；

总结三：MOS管工作过程分析

MOS管工作过程非常复杂，里面变量很多，总之开关慢不容易导致米勒震荡（介绍米勒电容，米勒效应等，很详细），但开关损耗会加大，发热大；开关的速度快，损耗会减低，但是米勒震荡很厉害，反而会使损耗增加。驱动电路布线和主回路布线要求很高，最终就是寻找一个平衡点，一般开通过程不超过1us；

总结四：MOS管的重要参数及选型

Qgs：栅极从0V充电到对应电流米勒平台时总充入电荷，这个时候给Cgs充电（相当于Ciss，输入电容）；

Qgd：整个米勒平台的总充电电荷（不一定比Qgs大，仅指米勒平台）；

Qg：总的充电电荷，包含Qgs，Qgd，以及之外的其它；

上述三个参数的单位是nc（纳库），一般为几nc到几十nc；

Rds（on）：导通内阻，这个耐压一定情况下，越小损耗；

总的选型规则：Qgs、Qgd、Qg较小，Rds（on）也较小的管。

联系方式：邹先生

联系电话：0755-83888366-8022

手机：18123972950

QQ：2880195519

联系地址：深圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1

请搜微信公众号:“KIA半导体”或扫一扫下图“关注”官方微信公众号

请“关注”官方微信公众号:提供  MOS管  技术帮助