小封装MOS管是为设计选择正确器件

发布日期:2019-08-02 点击次数:14
     小封装MOS管是为设计选择正确器件决定采用N沟道还是P沟道MOSFET。在典型的功率应用中,当一个MOSFET接地,而负载连接到干线电压上时,该MOSFET就构成了低压侧开关。在低压侧开关中,应采用N沟道MOSFET,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOSFET连接到总线及负载接地时,就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOSFET,这也是出于对电压驱动的考虑。确定额定电流第二步是选择MOSFET的额定电流。视电路结构而定,该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MOSFET能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。该参数以FDN304P管DATASHEET为参考,在连续导通模式下,MOSFET处于稳态,此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流,只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。
                                                   
     选好额定电流后,还必须计算导通损耗。在实际情况下,MOSFET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。MOSFET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。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MOSFET施加的电压VGS越高,RDS(ON)就会越小;反之RDS(ON)就会越高。对系统设计人员来说,这就是取决于系统电压而需要折中权衡的地方。对便携式设计来说,采用较低的电压比较容易(较为普遍),而对于工业设计,可采用较高的电压。注意RDS(ON)电阻会随着电流轻微上升。关于RDS(ON)电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。确定热要求,选择MOSFET的下一步是计算系统的散热要求。设计人员必须考虑两种不同的情况,即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果,因为这个结果提供更大的安全余量,能确保系统不会失效。在MOSFET的资料表上还有一些需要注意的测量数据;比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻,以及最大的结温。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)。由于设计人员已确定将要通过器件的最大电流,因此可以计算出不同温度下的RDS(ON)。值得注意的是,在处理简单热模型时,设计人员还必须考虑半导体结/器件外壳及外壳/环境的热容量;即要求印刷电路板和封装不会立即升温。
      通常,一个PMOS管,会有寄生的二极管存在,该二极管的作用是防止源漏端反接,对于PMOS而言,比起NMOS的优势在于它的开启电压可以为0,而DS电压之间电压相差不大,而NMOS的导通条件要求VGS要大于阈值,这将导致控制电压必然大于所需的电压,会出现不必要的麻烦。选用PMOS作为控制开关,有下面两种应用:第一种应用,由PMOS来进行电压的选择,当V8V存在时,此时电压全部由V8V提供,将PMOS关闭,VBAT不提供电压给VSIN,而当V8V为低时,VSIN由8V供电。注意R120的接地,该电阻能将栅极电压稳定地拉低,确保PMOS的正常开启,这也是前文所描述的栅极高阻抗所带来的状态隐患。D9和D10的作用在于防止电压的倒灌。D9可以省略。这里要注意到实际上该电路的DS接反,这样由附生二极管导通导致了开关管的功能不能达到,实际应用要注意。来看这个电路,控制信号PGC控制V4.2是否给P_GPRS供电。此电路中,源漏两端没有接反,R110与R113存在的意义在于R110控制栅极电流不至于过大,R113控制栅极的常态,将R113上拉为高,截至PMOS,同时也可以看作是对控制信号的上拉,当MCU内部管脚并没有上拉时,即输出为开漏时,并不能驱动PMOS关闭,此时,就需要外部电压给予的上拉,所以电阻R113起到了两个作用。R110可以更小,到100欧姆也可。
                                     
   小封装MOS管是有它的独特作用之处的。了解更多有关MOS管的方便请联系深圳市冠华伟业科技有限公司,冠华伟业专注MOS管15年,总部坐落于深圳。主营:MOSFET,IGBT等器件。主要代理产品WINSOK(微硕)。产品广泛用于军工、工控设备,医疗产品,物联网,智能家居、及各种消费类电子产品。依托原厂全球总代理的优势,立足于中国市场。利用完善的优势服务为客户引进各类先进高科技电子元件,协助各厂家生产品质优良的产品并提供完善的服务。冠华伟业经由积极的市场开拓及有效的资源整合,已成为亚洲地区最优秀且成长最快的代理商之一,成为全球最有价值代理商是冠华集团共同的追求目标。多年来,公司以信誉求生存,秉承“质量第一,服务至上”的宗旨和国内外众多高科技企业、原厂确立了良好的合作关系,具有多年的专业经销经验,凭着良好的信用、优良的服务,获得了广泛的信赖和支持。我们秉承着“态度 品质 共赢 共享”的企业价值,持续强化服务品质,以提供优质服务为目标,并与供应商携手合作,共同开拓更大的市场版图,共同为半导体的繁荣发展做出贡献。冠华伟业以勤奋为根本,恪守明确的道德标准。坚守对于原厂、客户、员工、股东及社会的承诺,持续我们最大的努力确保公司可持续发展,注重通过环保使社会和世界变得更美好。我们还投资全球公益项目和事业,为这种努力提供持续的资金支持,帮助弱势群体掌握技能获得就业机会,为社会的文明和可持续发展不断努力。