MOSFET导通电阻Rds(ON)与VGS、结温、耐压的关系分析

导通(tong)电(dian)阻Rds(ON)是场效应管（MOSFET）的一项重要(yao)参数，mos管在越来越多(duo)(duo)的新能(neng)源和汽(qi)车电(dian)子应用中，都(dou)能(neng)发现(xian)MOSFET的身影(ying)，而且很多(duo)(duo)应用要(yao)求(qiu)超低(di)导通(tong)电(dian)阻的MOSFET功率器件。

什么是Rds(ON)？

Rds(ON)是MOSFET工作(zuo)（启(qi)动）时(shi)，漏极D和源极S之间(jian)的电阻值，单位是欧(ou)姆。对于同(tong)类MOSFET器件，Rds(ON)数值越小(xiao)，工作(zuo)时(shi)的损耗（功率损耗）就越小(xiao)。

mos管,MOSFET

mos管工作(zuo)电路

对于一般晶体(ti)管，消耗功率用(yong)集电(dian)(dian)极饱和电(dian)(dian)压（VCE(sat)）乘(cheng)以(yi)集电(dian)(dian)极电(dian)(dian)流（IC）表示：

PD＝（集电极饱和电压VCE(sat)）x（集电极电流IC）

对于MOSFET，消耗(hao)功(gong)(gong)率用(yong)漏极源极间(jian)导通(tong)电(dian)阻(zu)（Rds(ON)）计算。MOSFET消耗(hao)的(de)功(gong)(gong)率PD用(yong)MOSFET自身具有的(de)Rds(ON)乘(cheng)以漏极电(dian)流（ID)的(de)平方表示：

PD ＝（导通电阻Rds(ON)）x（漏极电流ID）2

由于消(xiao)耗功(gong)率将变成热量散发出去，这(zhei)对(dui)设备会产(chan)生负面(mian)影响，所以电路设计时都会采取(qu)一定的对(dui)策来减(jian)少发热，即降低消(xiao)耗功(gong)率。

由于(yu)MOSFET的发热元凶是导通电阻(zu)Rds(ON)，一般应用(yong)中(zhong)都要求Rds(ON)在Ω级以下。

与一般晶(jing)体管相比(bi)，MOSFET的消耗功(gong)率较(jiao)小，所以发热也小，散(san)热对策也相对简(jian)单。

Rds(ON)与VGS的关系

通常，栅极源(yuan)极间(jian)(jian)电压(ya)（VGS）越高，Rds(ON)越小。栅极源(yuan)极间(jian)(jian)电压(ya)相(xiang)同的条件下，Rds(ON)因电流不(bu)同而不(bu)同。计(ji)算功率损耗时，需要考虑栅极源(yuan)极间(jian)(jian)电压(ya)和漏极电流，选择适(shi)合的Rds(ON)。

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导(dao)通电阻-栅(zha)极(ji)源极(ji)间电压特性

一般(ban)MOSFET的(de)(de)芯片尺寸（表面面积）越(yue)大，Rds(ON)越(yue)小。不同尺寸的(de)(de)小型封装(zhuang)条件(jian)下，封装(zhuang)尺寸越(yue)大可搭载的(de)(de)芯片尺寸就越(yue)大，因此Rds(ON)越(yue)小。应用中，选择更大尺寸的(de)(de)封装(zhuang)，Rds(ON)会(hui)更小。

Rds(ON)与温度的关系

除了VGS，温度(du)是(shi)影(ying)响Rds(ON)的一(yi)个主要(yao)因素，与(yu)导通状(zhuang)态(tai)(tai)无(wu)关，无(wu)论是(shi)放大(da)状(zhuang)态(tai)(tai)还是(shi)开(kai)关状(zhuang)态(tai)(tai)，温度(du)的影(ying)响都(dou)十分明显(xian)，因此需要(yao)注意这(zhei)一(yi)特(te)性。

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MOSFET在饱和导通条件下(xia)，Rds(ON)随(sui)着(zhe)温(wen)(wen)度(du)的(de)升高(gao)有(you)(you)增(zeng)加的(de)趋(qu)(qu)势(shi)，结温(wen)(wen)Tc从25℃增(zeng)加到100℃时(shi)，Rds(ON)大约会增(zeng)加1倍，这(zhei)意味着(zhe)随(sui)着(zhe)温(wen)(wen)度(du)的(de)升高(gao)，漏(lou)—源极的(de)压降升高(gao)，漏(lou)极电流有(you)(you)减小的(de)趋(qu)(qu)势(shi)，漏(lou)极功耗则有(you)(you)增(zeng)加的(de)趋(qu)(qu)势(shi)，在配(pei)置独立散热器的(de)时(shi)候(hou)应该注(zhu)意到这(zhei)一点。

Rds(ON)与耐压的关系

在(zai)汽车(che)、充电(dian)(dian)(dian)桩、光伏发电(dian)(dian)(dian)、风力发电(dian)(dian)(dian)等应(ying)用中，不少地(di)方要(yao)求MOSFET能够(gou)耐一定电(dian)(dian)(dian)压。如果想要(yao)耐压越高就得把MOSFET做厚，越厚的(de)话MOSFET导(dao)通(tong)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)就会越大。这样，同等条件(jian)下(xia)的(de)低导(dao)通(tong)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)MOSFET就具有竞(jing)争优势，所以厂家都在(zai)材料和工艺上下(xia)功夫把导(dao)通(tong)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)做小(xiao)，小(xiao)到只(zhi)有1mΩ，这个时候的(de)损耗就特(te)别小(xiao)。

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