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mos管选型注重的参数,mos管主要参数-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2025-02-17 

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mos管选型注重的参数,mos管主要参数-KIA MOS管


mos管主要参数

使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,一般都要考虑MOS的导通电阻、最大电压、最大电流等因素。

mos管选型,参数

电压参数

漏源击穿电压(V(BR)DSS 或 VDSS)

确定电路中可能出现的最大电压。MOS管的VDSS应大于电路中的最大电压,一般要留出一定的余量,通常为电路最大电压的1.5倍至 2倍,以确保在任何情况下MOS管都不会被击穿。例如,如果电路中的最大电压为50V,那么选择的MOS管VDSS可以在75V至100V 左右。


最大栅源电压

了解驱动电路能够提供的栅源电压范围,确保所选MOS管的VGS能够在这个范围内安全工作。同时,也要考虑到可能出现的电压波动和尖峰,一般选择VGS高于驱动电压一定幅度的MOS管,以防止意外情况导致栅源电压过高而损坏MOS管。


电流参数

连续漏电流(ID)和脉冲漏极电流(IDM)

分析电路中的负载电流需求。对于连续工作的电路,根据负载电流大小选择ID合适的MOS管。通常ID应大于电路的最大连续负载电流,同样要留出一定的余量,比如1.2倍至1.5倍。


如果电路中存在脉冲电流,例如在开关电源的启动瞬间或负载突变时,需要考虑IDM参数。确保MOS管能够承受这些脉冲电流而不损坏。


导通电阻(RDS(ON))

对于功率损耗敏感的应用

低导通电阻可以降低MOS管在导通状态下的功率损耗,减少发热。在高电流或低电压应用中,如电池供电设备或高效率电源,应选择导通电阻尽可能小的MOS管。例如,在一个5V输入、10A输出的DC-DC转换器中,导通电阻为10mΩ的MOS管在满负荷工作时的导通损耗为P = I2×RDS(ON) = 102×0.01 = 1W,而如果选择导通电阻为50mΩ的MOS管,导通损耗将增加到5W,这会显著降低电源效率并增加散热需求。


考虑散热条件

如果散热条件有限,更需要选择低导通电阻的MOS管,以减少发热。如果散热良好,可以在一定程度上放宽对导通电阻的要求,但仍要综合考虑效率和成本等因素。


电容参数

输入电容(CISS)、输出电容(COSS)和反向传输电容(CRSS)

这些电容参数会影响MOS管的开关速度。对于高频开关电路,较大的电容会导致开关时间延长,增加开关损耗。因此,在高频应用中,应选择电容较小的MOS管,以提高开关速度和效率。


考虑驱动电路的能力。较大的输入电容需要更强的驱动能力才能快速充电和放电,否则会影响开关速度。如果驱动电路的能力有限,应选择输入电容较小的 MOS 管,以确保能够正常驱动。


其他参数

单脉冲雪崩击穿能量(EAS)

如果电路中可能出现瞬态过压或脉冲电压,需要考虑MOS管的EAS 参数。具有较高EAS的MOS管能够更好地承受这些瞬态电压,防止雪崩击穿。例如,在电机驱动电路中,电机的反电动势可能会产生较高的瞬态电压,此时选择具有较高EAS的MOS管可以提高电路的可靠性。


mos管选型注重的参数

1、最大漏源电压(V(BR)DSSQ):这是MOS管在关闭状态时,漏极和源极之间所能承受的最大电压。选择的MOS管的V(BR)DSS应该高于电路中可能出现的最大电压,通常需要留有一定的裕量。

2、最大漏极电流(ID):这是MOS管在正常工作条件下能连续通过的最大电流。确保所选MOS管的ID大于电路中预期的最大电流。

3、导通电阻(RDSQ(on)):当MOS管完全导通时,漏极和源极之间的电阻。RDS(on)越低,MOS管在导通状态下的功率损耗越小。

4、阈值电压(VGS(th)):开始导通所需的最小栅源电压。这决定了MOS管的“灵敏度”和驱动要求。

5、栅源击穿电压(V(BR)GS):栅极和源极之间所能承受的最大电压。确保驱动电路的电压不会超过这个值。

6、栅极电荷(Qg):开关过程中栅极所需的电荷量。低Qg有助于降低开关损耗。

7、输入电容(Ciss)、输出电容(Coss)和反向传输电容(Crss),这些电容参数影响MOS管的开关速度和开关损耗。

8、最大功率耗散(PD):MOS管在一定温度条件下能安全耗散的最大功率。

9、最大结温(Tjmax):MOS管内部能承受的最高温度。

10、热阻(ReJC):MOS管内部结点到外壳的热阻,影响散热性能。

11、安全工作区(SOA):确保MOS管在瞬态条件下的安全操作范围。

12、二次击穿和热稳定性:确保MOS管在过载情况下能够安全运行。

13、栅极电压范围:确保MOS管的栅极电压范围与驱动电路兼容。

14、体二极管特性:对于驱动感性负载或需要续流路径的应用,体二极管的特性很重要。

15、封装类型:不同的封装会影响散热能力和安装方式。

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MOS管选型注意事项

一、选用N沟道还是P沟道

低压侧开关选N-MOS,高压侧开关选P-MOS。

根据电路要求选择确定VDS,VDS要大于干线电压或总线电床,这样才能提供足够的保护,使MOS管不会失效。


二、确定额定电流

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。

MOS管并不是理想的器件,因为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,由器件的RDS(ON)所确定,并随温度而显著变化。

器件的功率耗损可由load2xRDS(ON)计算,由于导通电阻随温度变化,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。


三、确定热要求

器件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x功率耗散】)。根据这个方程可解出系统的最大功率耗散,即按定义相等于12xRDS(ON)。


四、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。


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