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MOS管选型型号及重视六大要点

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    奋斗
    2022-1-21 15:15
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    发表于 2022-4-8 09:30 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    x
    第一步:选用N沟道还是P沟道* d. y, q! o8 @5 D1 c
    & A6 P: A1 i. D# l
    低压侧开关选N-MOS,高压侧开关选P-MOS/ A5 X1 W. E8 _

    , o0 @! B" S- s% Q6 D* g& E1 O根据电路要求选择确定VDS,VDS要大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护,使mos管不会失效。
    1 a% E% t) e0 u- p3 ?  r+ q0 L% k" {1 p( i9 J3 [* J/ M

    6 j3 x3 T0 S& i  w, m4 }) Z第二步:确定额定电流
    & Q; v5 i! m3 m& H; v- q& H& D# C" Y' `5 R
    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。7 c3 c. a: M% k- d
    # m5 f6 n5 ?  i  S8 [. T6 d
    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。3 G( y( ?& h. {7 V, v) p* M$ K

    / _/ y; I( j% ]9 IMOS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。
    7 a/ c! z; G$ c  j0 y$ S( c! `' o+ T
    器件的功率耗损可由Iload2×RDS(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。
    ; E6 `/ D" ?; p2 D# a& E  \9 C+ D- ]8 e2 `. S$ ~( f  Y2 S, E7 ~
    第三步:确定热要求
    ; D/ \( G  j& ^3 e2 X
    ' C$ t* E  d6 r1 L* d' V) ]7 d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×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I2×RDS(ON)。
    * u8 i. S) |0 Q  l
    # R. A' Q" l$ G# v. h! A) |第四步:决定开关性能
    8 w: P: G" V* R" s# M& S% w1 u9 E5 t2 Z8 I" ?9 t4 w
    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。
    8 w; B3 t- b. K! Q/ t2 a' K4 V" r' P6 q7 R2 u' |
    第五步:选择MOS管# G2 i, V$ _' w$ L

    : r8 G* E% g8 `/ t8 Y, E' l- {确定其开关性能。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。因为在每次开关时都要对这些电容充电,会在器件中产生开关损耗;MOS管的开关速度也因此被降低,器件效率随之下降;其中,栅极电荷(Qgd)对开关性能的影响最大。1 }7 N' i) f" b0 d! \
    - E  \' J3 g5 d! T' ~) {
    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(Eoff),进而推导出MOS管开关总功率:Psw=(Eon+Eoff)×开关频率。
    3 _* J8 W- D( w5 D) f0 A3 D: O
    $ {* e, X0 z* L# U不同的封装尺寸MOS管具有不同的热阻和耗散功率,需要考虑系统的散热条件和环境温度(如是否有风冷、散热器的形状和大小限制、环境是否封闭等因素),基本原则就是在保证功率MOS管的温升和系统效率的前提下,选取参数和封装更通用的功率MOS管。/ h% t6 j3 \) R& z' x
    / D+ g7 j$ b. m" w) F5 i4 u. A3 K

    ) M4 Z. u' t, y* C/ @$ o第六步:MOS管封装
    + I0 K8 @2 C; \8 @1 L) c" Z4 f& c8 L; e1 N* X9 e
    MOS管封装有:
    ) W7 @* v: J% p0 e0 a9 r2 h6 y①插入式封装:TO-3P、TO-247、TO-220、TO-220F、TO-251、TO-92;; U4 d1 }6 i' W
    ②表面贴装式:TO-263、TO-252、SOP-8、SOT-23、DFN。1 a) F2 z# p) D% R1 T% [
    6 E# M( {% Y# r; L+ a1 S
    TO封装MOS% J2 G  T# d/ [: n6 i3 k
    不同的封装形式,MOS管对应的极限电流、电压和散热效果都会不一样,简单介绍如下。
    + G0 A& d. f- Z& B2 t2 v1 G4 L" H' m7 B* l: |
    TO-3P/247:是中高压、大电流MOS管常用的封装形式,产品具有耐压高、抗击穿能力强等特点,适于中压大电流(电流10A以上、耐压值在100V以下)在120A以上、耐压值200V以上的场所中使用。
    - g$ u2 u4 n" K" {( J0 }
    & N2 h& z) ^6 NTO-220/220F:这两种封装样式的MOS管外观差不多,可以互换使用,不过TO-220背部有散热片,其散热效果比TO-220F要好些,价格相对也要贵些。这两个封装产品适于中压大电流120A以下、高压大电流20A以下的场合应用。
    , @$ V8 j) A" B( l/ y6 P, b/ w8 q! ^
    0 @2 ?; q. }/ C4 A# A* e5 i) \) v( d5 K6 \: R& [! ^
    TO-251:该封装产品主要是为了降低成本和缩小产品体积,主要应用于中压大电流60A以下、高压7N以下环境中。
    7 u9 h% U. @3 N3 X/ d
    # J8 I8 P5 r5 q  \7 h7 T" UTO-92:该封装只有低压MOS管(电流10A以下、耐压值60V以下)和高压1N60/65在采用,主要是为了降低成本。
    5 k6 \1 d0 |4 J$ N! \  z1 d  x3 L- }. S. b! W- ~# f
    TO-263:是TO-220的一个变种,主要是为了提高生产效率和散热而设计,支持极高的电流和电压,在150A以下、30V以上的中压大电流MOS管中较为多见。9 k' B8 {$ x: E- C; ?

    $ C9 q; d, z5 ?4 u7 [3 zTO-252:是目前主流封装之一,适用于高压在7N以下、中压在70A以下环境中。+ D  q# C7 U/ G- H$ q+ |

    / l" o0 z3 U" {# ~9 F( N6 z: PSOP-8:该封装同样是为降低成本而设计,一般在50A以下的中压、60V左右的低压MOS管中较为多见。, }9 i/ V6 I7 E3 P$ v, t
    ( W0 @7 d1 X/ L: I4 z% b
    SOT-23:适于几A电流、60V及以下电压环境中采用,其又分有大体积和小体积两种,主要区别在于电流值不同。7 I3 x- @2 |1 y( r  P
    3 T, ~3 O4 @  v1 w9 `* Y- {$ W
    DFN:体积上,较SOT-23大,但小于TO-252,一般在低压和30A以下中压MOS管中有采用,得益于产品体积小,主要应用于DC小功率电流环境中。
    $ J8 k% q$ ^4 q
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    2022-1-21 15:22
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    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2022-4-8 09:52 | 只看该作者
    MOS管首要考虑是P沟道和N沟道
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    开心
    2022-1-21 15:21
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    3#
    发表于 2022-4-8 10:42 | 只看该作者
    还是要看额定电流,电压
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    2022-1-21 15:20
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    [LV.1]初来乍到

    4#
    发表于 2022-4-8 10:59 | 只看该作者
    MOS管还是要根据封装形式进行选择
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