MOS選型技巧有哪些?這篇文章看完就都懂了!
MOS選型是很多采購和工程師的必修課,這也是幫助公司選擇出最適合的產(chǎn)品,提高產(chǎn)品的市場競爭力的手段,本期,合科泰帶大家好好了解MOS管的選型技巧,全面學(xué)好選型知識,做好元器件選型。
1、功率MOSFET選型第一步:P管,還是N管?
N溝道MOS管通常用于低壓側(cè)開關(guān),特別是當(dāng)MOS管接地,而負(fù)載連接到干線電壓上時。P溝道MOS管常用于高壓側(cè)開關(guān),即當(dāng)MOS管連接到總線且負(fù)載接地時。
2、確定額定電壓和電流
額定電壓(VDS)需大于電路中的實際電壓應(yīng)力,并留有足夠的電壓余量以確保安全。額定電流(ID)根據(jù)電路中的最大預(yù)期電流來選擇,包括連續(xù)模式下的電流和可能的脈沖尖峰電流。
3、選取封裝類型
封裝選取原則有溫升和熱設(shè)計是選取封裝最基本的要求,系統(tǒng)的尺寸限制,公司的生產(chǎn)工藝等等。
4、選取耐壓BVDSS
BVDSS指在漏極與源極之間的最大擊穿電壓。當(dāng)在柵極和源極之間施加一定電壓時,源極和漏極之間的電壓突然增大,導(dǎo)致器件損壞的電壓值即為BVDSS。漏源擊穿電壓是MOS的一個重要參數(shù),用于衡量其承受電壓的能力。MOS管的耐壓BVDSS通常由其工作在的應(yīng)用環(huán)境來決定,不同的應(yīng)用場景對耐壓值有不同的要求。在選擇MOS管時,需要確保其BVDSS大于電路中的最大工作電壓,并留有足夠的電壓余量以應(yīng)對可能的電壓波動和峰值電壓。為了確保MOS管在惡劣環(huán)境下也能穩(wěn)定工作,建議選擇耐壓值略高于計算值的MOS管,或者采用并聯(lián)多個MOS管的方式以提高整體耐壓能力。
5、由驅(qū)動電壓選取VTH
在MOS的驅(qū)動電壓選取中,閾值電壓(VTH)是一個關(guān)鍵參數(shù)。VTH是MOSFET開始導(dǎo)通所需的柵極電壓(VGS)的最小值,也被稱為開啟電壓或門限電壓。VTH受多種因素影響,包括柵和襯底之間的功函數(shù)差、費米能級、耗盡區(qū)的電荷密度以及柵氧化層單位面積電容等。此外,不同的MOSFET產(chǎn)品由于其制造工藝和設(shè)計的不同,VTH值也會有所差異。
確保VGS > VTH,為了確保MOSFET能夠正常導(dǎo)通,驅(qū)動電壓(VGS)必須大于閾值電壓(VTH)。只有當(dāng)VGS超過VTH時,MOSFET的溝道才會形成,允許電流通過。
考慮裕量,在實際應(yīng)用中,為了確保MOSFET的穩(wěn)定性和可靠性,通常會選擇比VTH稍大的驅(qū)動電壓。這樣可以避免由于電壓波動或噪聲等因素導(dǎo)致的誤導(dǎo)通或不穩(wěn)定現(xiàn)象。不同型號的MOSFET在數(shù)據(jù)手冊中會給出其VTH的典型值、最小值和最大值。在選取驅(qū)動電壓時,應(yīng)參考這些數(shù)據(jù)以確保所選電壓在MOSFET的規(guī)格范圍內(nèi)。
6、選取導(dǎo)通電阻RDSON
很多時候工程師關(guān)心RDSON,是因為RDSON和導(dǎo)通損耗直接相關(guān),RDSON越小,功率MOSFET的導(dǎo)通損耗越小、效率越高、溫升越低。
7、選取開關(guān)特性:Crss、Coss、Ciss;Qg、Qgd、Qoss
8、熱設(shè)計及校核
9、校核二極管特性
10、雪崩能量及UIS、dv/dt
還要評估開關(guān)速度,考慮MOS管的開關(guān)頻率和上升/下降時間。對于高頻應(yīng)用,需要選擇具有快速開關(guān)特性的MOS管。柵極/漏極、柵極/源極及漏極/源極電容,這些電容會影響MOS管的開關(guān)速度和效率。此外,也要關(guān)注內(nèi)部RG的大小、負(fù)載開關(guān)和熱插撥工作在線性區(qū)的問題、SOA特性,和EMI相關(guān)的參數(shù)等。
注意,中高壓MOSFET每個廠家命名不一樣,主要的參數(shù),工程師在產(chǎn)品設(shè)計時都會留有余量,選型時在工程師要求的范圍內(nèi)即可。優(yōu)先滿足第1、2、3、4、5點。如客戶的產(chǎn)品是電源,可以通過輸入電壓電流大小和輸出電壓電流大小來選定一定范圍的MOSFET。
通過對合科泰列舉的這些選型技巧學(xué)習(xí)掌握,您就可以系統(tǒng)地選擇出最適合特定應(yīng)用的MOS管。在選型過程中,需要綜合考慮各種因素,并進(jìn)行權(quán)衡和取舍,以確保所選MOS管能夠滿足應(yīng)用需求并具有良好的性能和可靠性。
