漏源电压额定值
V
D
S
{V}_{DS}
VDS
测试条件:栅源之间短路。
栅源电压额定值
V
G
S
{V}_{GS}
VGS
测试条件:漏源之间短路。
假设MOS管额定
V
G
S
{V}_{GS}
VGS=±20V,则栅源电压大于20V或小于-20V时都会击穿那层很薄的二氧化硅绝缘层。静电荷的累积和由寄生感抗导致的过压(开关速度过快)都会击穿这层二氧化硅。因此可能需要加输入保护电路。
连续漏极电流
I
D
{I}_{D}
ID
与栅源电压、壳温有关
上图为MOS管HY1904C2。
上图为MOS管HY1904C2。
额定功耗
P
D
{P}_{D}
PD
P
D
=
T
J
m
a
x
−
25
R
θ
J
C
{P}_{D}=\frac{{T}_{Jmax}-25}{{R}_{\theta JC}}
PD=RθJCTJmax−25
T
J
m
a
x
{T}_{Jmax}
TJmax:结温最大值;25:壳温
T
C
=
25
℃
{T}_{C}=25℃
TC=25℃。
与壳温有关
上图为MOS管HY1904C2。
额定结温
T
J
{T}_{J}
TJ
一般是150℃或175℃。
结-空气的热阻 R θ J A {R}_{\theta JA} RθJA
结-壳的热阻 R θ J C {R}_{\theta JC} RθJC
漏源导通电阻
R
D
S
(
O
N
)
{R}_{DS(ON)}
RDS(ON)
与栅源电压、漏极电流、结温有关。但一般只看栅源电压和漏极电流。
上图为MOS管HY1904C2。
上图为MOS管WSD30150。
栅极阈值电压
V
G
S
(
t
h
)
{V}_{GS(th)}
VGS(th)
测试条件:
V
G
S
=
V
D
S
{V}_{GS}={V}_{DS}
VGS=VDS,
I
D
=
250
u
A
{I}_{D}=250uA
ID=250uA。
壳温
T
C
{T}_{C}
TC
T
C
=
25
℃
{T}_{C}=25℃
TC=25℃:MOS管壳体的温度保持在25℃,可以通过让MOS管紧贴在一块巨大无比的散热片上来实现。
和PCB开窗、散热片、结-空气的热阻、漏源导通电阻、漏极电流、工作结温额定值有关。
输入电容
C
i
s
s
{C}_{iss}
Ciss
C
i
s
s
=
C
g
s
+
C
g
d
{C}_{iss}={C}_{gs}+{C}_{gd}
Ciss=Cgs+Cgd。
导通上升时间
T
r
{T}_{r}
Tr
T
r
{T}_{r}
Tr=漏极电流上升沿的10%~漏极电流上升沿的90%。
关断下降时间 T f {T}_{f} Tf
导通延迟时间
导通延迟时间=栅源电压上升沿的10%-漏源电压下降沿的90%或栅源电压下降沿的90%-漏极电流上升沿的10%。
关断延迟时间
MOS管栅极电荷随栅源电压的变化曲线
栅极电荷
Q
g
{Q}_{g}
Qg
Q
g
{Q}_{g}
Qg是影响开关速度的参数,
Q
g
=
C
i
s
s
∗
V
G
S
(
t
h
)
{Q}_{g}={C}_{iss}*{V}_{GS(th)}
Qg=Ciss∗VGS(th)。
栅源电荷 Q g s {Q}_{gs} Qgs
栅漏电荷 Q g d {Q}_{gd} Qgd
MOS管损耗
MOS管开通曲线
1、MOS管导通损耗
和MOS管参数
R
D
S
(
O
N
)
{R}_{DS(ON)}
RDS(ON)有关。
2、MOS管开关损耗
包括开通损耗和关断损耗,和MOS管参数
t
r
{t}_{r}
tr、
t
f
{t}_{f}
tf有关。
P
s
w
=
0.5
∗
V
i
n
∗
I
o
∗
(
t
r
+
t
f
)
∗
f
s
w
{P}_{sw}=0.5*{V}_{in}*{I}_{o}*({t}_{r}+{t}_{f})*{f}_{sw}
Psw=0.5∗Vin∗Io∗(tr+tf)∗fsw
系数0.5是因为将MOS管导通曲线看成是近似线性,折算成面积功率,系数就是0.5。
3、MOS管驱动损耗
在开通和关断的时候,由驱动器件对MOS管GS进行充电或MOS管GS放电造成的损耗叫做开通损耗。和MOS管参数
Q
g
{Q}_{g}
Qg有关。
P
g
=
V
g
∗
Q
g
∗
f
s
w
{P}_{g}={V}_{g}*{Q}_{g}*{f}_{sw}
Pg=Vg∗Qg∗fsw
选择一个最大能过20A电流、控制电压为5V的MOS管的步骤
1、看
I
D
{I}_{D}
ID=20A,
V
G
S
{V}_{GS}
VGS=4.5V时对应的
R
D
S
(
O
N
)
{R}_{DS(ON)}
RDS(ON),越小越好。
2、看结-空气的热阻
R
θ
J
A
{R}_{\theta JA}
RθJA,越小越好。
3、看工作结温额定值
T
J
{T}_{J}
TJ,越大越好。
4、如果MOS管采用PID(PWM波的形式)控制,还需选择导通上升时间
T
r
{T}_{r}
Tr、关断下降时间
T
f
{T}_{f}
Tf小的MOS管。
参考:一文弄懂MOS管的导通过程和损耗分析 电子小白菜