<em id="mbsso"><acronym id="mbsso"></acronym></em>
    <th id="mbsso"></th>
    1. <rp id="mbsso"></rp>
      廣東可易亞半導體科技有限公司

      國家高新企業(yè)

      cn en

      新聞中心

      ?教你如何正確選擇MOS管產(chǎn)品-KIA MOS管

      信息來(lái)源:本站 日期:2016-10-20 

      分享到:

      可易亞教你正確選擇MOS管重要的一個(gè)環(huán)節,MOS管選擇不好就可能影響到整個(gè)電路的功率使用,會(huì )造成雪崩等原因,了解不同的MOS管部件的細微差別及不同開(kāi)關(guān)電路中的參數,我們能夠幫助工程師避免諸多問(wèn)題,下面我們來(lái)學(xué)習下MOS管的正確的選擇方法。


      第一步:選用P溝道還是N溝道

      可易亞半導體為企業(yè)選用正確元器件的第一步是決定采用N溝道還是P溝道MOS管。在典型的功率應用中,當一個(gè)MOS管接地,而負載連接到干線(xiàn)電壓上時(shí),該MOS管就構成了低壓側開(kāi)關(guān)。在低壓側開(kāi)關(guān)中,應采用N溝道MOS管,這是出于對關(guān)閉或導通器件所需電壓的考慮。當MOS管連接到總線(xiàn)及負載接地時(shí),就要用高壓側開(kāi)關(guān)。通常會(huì )在這個(gè)拓撲中采用P溝道MOS管,這也是出于對電壓驅動(dòng)的考慮。

      要選擇合適的應用元器件,必須確定驅動(dòng)器件所需的電壓,以及在設計中最簡(jiǎn)易執行的方法。下一步是確定所需的額定電壓,或者器件所能承受的最大電壓。額定電壓越大,器件的成本就越高。根據實(shí)踐經(jīng)驗,額定電壓應當大于干線(xiàn)電壓或總線(xiàn)電壓。這樣才能提供足夠的保護,使MOS管不會(huì )失效。就選擇MOS管而言,必須確定漏極至源極間可能承受的最大電壓,即最大VDS。知道MOS管能承受的最大電壓會(huì )隨溫度而變化這點(diǎn)十分重要。設計人員必須在整個(gè)工作溫度范圍內測試電壓的變化范圍。額定電壓必須有足夠的余量覆蓋這個(gè)變化范圍,確保電路不會(huì )失效。設計工程師需要考慮的其他安全因素包括由開(kāi)關(guān)電子設備(如電機或變壓器)誘發(fā)的電壓瞬變。不同應用的額定電壓也有所不同;通常,便攜式設備為20V、FPGA電源為20~30V、85~220VAC應用為450~600V。


      第二步:確定額定電流

      選擇MOS管的額定電流。視電路結構而定,該額定電流應是負載在所有情況下能夠承受的最大電流。與電壓的情況相似,設計人員必須確保所選的MOS管能承受這個(gè)額定電流,即使在系統產(chǎn)生尖峰電流時(shí)。兩個(gè)考慮的電流情況是連續模式和脈沖尖峰。在連續導通模式下,MOS管處于穩態(tài),此時(shí)電流連續通過(guò)器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過(guò)器件。一旦確定了這些條件下的最大電流,只需直接選擇能承受這個(gè)最大電流的器件便可。

      選好額定電流后,還必須計算導通損耗。在實(shí)際情況下,MOS管并不是理想的器件,因為在導電過(guò)程中會(huì )有電能損耗,這稱(chēng)之為導通損耗。MOS管在“導通”時(shí)就像一個(gè)可變電阻,由器件的RDS(ON)所確定,并隨溫度而顯著(zhù)變化。器件的功率耗損可由Iload2×RDS(ON)計算,由于導通電阻隨溫度變化,因此功率耗損也會(huì )隨之按比例變化。對MOS管施加的電壓VGS越高,RDS(ON)就會(huì )越??;反之RDS(ON)就會(huì )越高。對系統設計人員來(lái)說(shuō),這就是取決于系統電壓而需要折中權衡的地方。對便攜式設計來(lái)說(shuō),采用較低的電壓比較容易(較為普遍),而對于工業(yè)設計,可采用較高的電壓。注意RDS(ON)電阻會(huì )隨著(zhù)電流輕微上升。關(guān)于RDS(ON)電阻的各種電氣參數變化可在制造商提供的技術(shù)資料表中查到。

      技術(shù)對器件的特性有著(zhù)重大影響,因為有些技術(shù)在提高最大VDS時(shí)往往會(huì )使RDS(ON)增大。對于這樣的技術(shù),如果打算降低VDS和RDS(ON),那么就得增加晶片尺寸,從而增加與之配套的封裝尺寸及相關(guān)的開(kāi)發(fā)成本。業(yè)界現有好幾種試圖控制晶片尺寸增加的技術(shù),其中最主要的是溝道和電荷平衡技術(shù)。

      在溝道技術(shù)中,晶片中嵌入了一個(gè)深溝,通常是為低電壓預留的,用于降低導通電阻RDS(ON)。為了減少最大VDS對RDS(ON)的影響,開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用了外延生長(cháng)柱/蝕刻柱工藝。例如,飛兆半導體開(kāi)發(fā)了稱(chēng)為SupeRFET的技術(shù),針對RDS(ON)的降低而增加了額外的制造步驟。這種對RDS(ON)的關(guān)注十分重要,因為當標準MOSFET的擊穿電壓升高時(shí),RDS(ON)會(huì )隨之呈指數級增加,并且導致晶片尺寸增大。SuperFET工藝將RDS(ON)與晶片尺寸間的指數關(guān)系變成了線(xiàn)性關(guān)系。這樣,SuperFET器件便可在小晶片尺寸,甚至在擊穿電壓達到600V的情況下,實(shí)現理想的低RDS(ON)。結果是晶片尺寸可減小達35%。而對于最終用戶(hù)來(lái)說(shuō),這意味著(zhù)封裝尺寸的大幅減小。


      第三步:確定散熱要求

      選擇MOS管的下一步是計算系統的散熱要求。設計人員必須考慮兩種不同的情況,即最壞情況和真實(shí)情況。建議采用針對最壞情況的計算結果,因為這個(gè)結果提供更大的安全余量,能確保系統不會(huì )失效。在MOS管的資料表上還有一些需要注意的測量數據;比如封裝器件的半導體結與環(huán)境之間的熱阻,以及最大的結溫。

      元器件的結溫等于最大環(huán)境溫度加上熱阻與功率耗散的乘積(結溫=最大環(huán)境溫度+[熱阻×功率耗散])。根據這個(gè)方程可解出系統的最大功率耗散,即按定義相等于I2×RDS(ON)。由于設計人員已確定將要通過(guò)器件的最大電流,因此可以計算出不同溫度下的RDS(ON)。值得注意的是,在處理簡(jiǎn)單熱模型時(shí),設計人員還必須考慮半導體結/器件外殼及外殼/環(huán)境的熱容量;即要求印刷電路板和封裝不會(huì )立即升溫。

      雪崩擊穿是指半導體器件上的反向電壓超過(guò)最大值,并形成強電場(chǎng)使器件內電流增加。該電流將耗散功率,使器件的溫度升高,而且有可能損壞器件。半導體公司都會(huì )對器件進(jìn)行雪崩測試,計算其雪崩電壓,或對器件的穩健性進(jìn)行測試。計算額定雪崩電壓有兩種方法;一是統計法,另一是熱計算。而熱計算因為較為實(shí)用而得到廣泛采用。除計算外,技術(shù)對雪崩效應也有很大影響。例如,晶片尺寸的增加會(huì )提高抗雪崩能力,最終提高器件的穩健性。對最終用戶(hù)而言,這意味著(zhù)要在系統中采用更大的封裝件。


      第四步:開(kāi)關(guān)性能

      選擇MOS管的最后一步是決定MOS管的開(kāi)關(guān)性能。影響開(kāi)關(guān)性能的參數有很多,但最重要的是柵極/漏極、柵極/ 源極及漏極/源極電容。這些電容會(huì )在器件中產(chǎn)生開(kāi)關(guān)損耗,因為在每次開(kāi)關(guān)時(shí)都要對它們充電。MOS管的開(kāi)關(guān)速度因此被降低,器件效率也下降。為計算開(kāi)關(guān)過(guò)程中器件的總損耗,設計人員必須計算開(kāi)通過(guò)程中的損耗(Eon)和關(guān)閉過(guò)程中的損耗(Eoff)。MOSFET開(kāi)關(guān)的總功率可用如下方程表達:Psw=(Eon+Eoff)×開(kāi)關(guān)頻率。而柵極電荷(Qgd)對開(kāi)關(guān)性能的影響最大。


      聯(lián)系方式:鄒先生

      聯(lián)系電話(huà):0755-83888366-8022

      手機:18123972950

      QQ:2880195519

      聯(lián)系地址:深圳市福田區車(chē)公廟天安數碼城天吉大廈CD座5C1


      請搜微信公眾號:“KIA半導體”或掃一掃下圖“關(guān)注”官方微信公眾號

      請“關(guān)注”官方微信公眾號:提供  MOS管  技術(shù)幫助











      99免费精品国产