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MOS选型技巧有哪些?这篇文章看完就都懂了!
2024-09-13 来源:广东合科泰实业有限公司 原创文章
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关键词: MOS 选型技巧

MOS选型是很多采购和工程师的必修课,这也是帮助公司选择出最适合的产品,提高产品的市场竞争力的手段,本期,合科泰带大家好好了解MOS管的选型技巧,全面学好选型知识,做好元器件选型。


1、功率MOSFET选型第一步:P管,还是N管?

N沟道MOS管通常用于低压侧开关,特别是当MOS管接地,而负载连接到干线电压上时。P沟道MOS管常用于高压侧开关,即当MOS管连接到总线且负载接地时。


2、确定额定电压和电流

额定电压(VDS)需大于电路中的实际电压应力,并留有足够的电压余量以确保安全。额定电流(ID)根据电路中的最大预期电流来选择,包括连续模式下的电流和可能的脉冲尖峰电流。


3、选取封装类型

封装选取原则有温升和热设计是选取封装最基本的要求,系统的尺寸限制,公司的生产工艺等等。


4、选取耐压BVDSS

BVDSS指在漏极与源极之间的最大击穿电压。当在栅极和源极之间施加一定电压时,源极和漏极之间的电压突然增大,导致器件损坏的电压值即为BVDSS。漏源击穿电压是MOS的一个重要参数,用于衡量其承受电压的能力。MOS管的耐压BVDSS通常由其工作在的应用环境来决定,不同的应用场景对耐压值有不同的要求。在选择MOS管时,需要确保其BVDSS大于电路中的最大工作电压,并留有足够的电压余量以应对可能的电压波动和峰值电压。为了确保MOS管在恶劣环境下也能稳定工作,建议选择耐压值略高于计算值的MOS管,或者采用并联多个MOS管的方式以提高整体耐压能力。


5、由驱动电压选取VTH

在MOS的驱动电压选取中,阈值电压(VTH)是一个关键参数。VTH是MOSFET开始导通所需的栅极电压(VGS)的最小值,也被称为开启电压或门限电压。VTH受多种因素影响,包括栅和衬底之间的功函数差、费米能级、耗尽区的电荷密度以及栅氧化层单位面积电容等。此外,不同的MOSFET产品由于其制造工艺和设计的不同,VTH值也会有所差异。

确保VGS > VTH,为了确保MOSFET能够正常导通,驱动电压(VGS)必须大于阈值电压(VTH)。只有当VGS超过VTH时,MOSFET的沟道才会形成,允许电流通过。


考虑裕量,在实际应用中,为了确保MOSFET的稳定性和可靠性,通常会选择比VTH稍大的驱动电压。这样可以避免由于电压波动或噪声等因素导致的误导通或不稳定现象。不同型号的MOSFET在数据手册中会给出其VTH的典型值、最小值和最大值。在选取驱动电压时,应参考这些数据以确保所选电压在MOSFET的规格范围内。


6、选取导通电阻RDSON

很多时候工程师关心RDSON,是因为RDSON和导通损耗直接相关,RDSON越小,功率MOSFET的导通损耗越小、效率越高、温升越低。


7、选取开关特性:Crss、Coss、Ciss;Qg、Qgd、Qoss

8、热设计及校核

9、校核二极管特性

10、雪崩能量及UIS、dv/dt


还要评估开关速度,考虑MOS管的开关频率和上升/下降时间。对于高频应用,需要选择具有快速开关特性的MOS管。栅极/漏极、栅极/源极及漏极/源极电容,这些电容会影响MOS管的开关速度和效率。此外,也要关注内部RG的大小、负载开关和热插拨工作在线性区的问题、SOA特性,和EMI相关的参数等。


注意,中高压MOSFET每个厂家命名不一样,主要的参数,工程师在产品设计时都会留有余量,选型时在工程师要求的范围内即可。优先满足第1、2、3、4、5点。如客户的产品是电源,可以通过输入电压电流大小和输出电压电流大小来选定一定范围的MOSFET。


通过对合科泰列举的这些选型技巧学习掌握,您就可以系统地选择出最适合特定应用的MOS管。在选型过程中,需要综合考虑各种因素,并进行权衡和取舍,以确保所选MOS管能够满足应用需求并具有良好的性能和可靠性。




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