MOS管选型

最近在(zai)推MOS管(guan)的(de)过(guo)程中，遇到一些问题，最主(zhu)要的(de)是一个品牌交换参(can)数(shu)的(de)对应问题，很多(duo)时分我们(men)只关注了电(dian)(dian)流电(dian)(dian)压满足请求，性能上的(de)比(bi)拟我们(men)很少做比(bi)拟，供大家参(can)考：

与系统(tong)相(xiang)关的(de)重(zhong)要参数：

在MOS管选择方面，系统(tong)请求(qiu)相(xiang)关的几个重要参数是：

1． 负载电流IL。它直接决议于MOSFET的(de)输出才(cai)能；

2． 输入—输出电压。它受MOSFET负载占空(kong)比才能(neng)限制；

3． mos开关频率FS。这个参数影响MOSFET开(kai)关霎时的耗(hao)散功率；

4． MOSFET最(zui)大允(yun)许工作温(wen)度。这(zhei)要满足(zu)系统(tong)指(zhi)定的(de)(de)牢靠性(xing)目的(de)(de)。

MOSFET设计(ji)选择：

一旦系统的工作条件（负载电(dian)流(liu)，开关频率，输(shu)出电(dian)压等）被肯(ken)定，功率MOSFET在参数方面(mian)的选择如(ru)下：

1 RDSON的(de)值。最低的(de)导通电阻(zu)，能够减小(xiao)损耗，并让(rang)系统(tong)较好的(de)工(gong)作(zuo)。但(dan)是，较低电阻(zu)的(de)MOSFET较高电阻(zu)器件(jian)。

2 散热。假如空间足够(gou)大，能(neng)(neng)够(gou)起(qi)到外(wai)部(bu)散热效果(guo)，就能(neng)(neng)够(gou)以较低本钱取得与较低RDSON一样(yang)的(de)效果(guo)。也能(neng)(neng)够(gou)运用外(wai)表贴(tie)装MOSFET到达同(tong)样(yang)效果(guo)，详见(jian)下文第15行。

3 MOSFET组(zu)合。假(jia)如板(ban)上空间允许，有(you)时分，能(neng)够用两个较高RDSON的器件并(bing)联(lian)，以(yi)取得相同(tong)的工作温度，并(bing)且本钱较低。

计算MOSFET的(de)功率损耗及其壳温：

在MOSFET工作状态下(xia)，有三局部功(gong)率损耗：

1． MOSFET在完(wan)整翻开以后（可变(bian)电(dian)阻区(qu)）的功率损耗：PON=ILoad2 × RDSON ×占空比(bi)ILoad为最(zui)大(da)直流输出电(dian)流。

2． MOSFET在翻开上升时功率(lv)损(sun)耗：PTRON= （ILoad × VDS × Tr ×FS）/ 2

3． MOSFET在(zai)截止状态下(xia)的功耗：PTRON= （ILoad × VDS × Tf ×Fs）/ 2

其中：Tf 是MOSFET的降落时(shi)间。

在连续形式开关调(diao)理器中，占(zhan)空(kong)比等于 Vout/Vin。

VDS是(shi)漏源之间的最大电压(ya)(ya)，关于(yu)(yu)非(fei)同步(bu)转换器，VDS=VIN+VOUT 。关于(yu)(yu)一个同步(bu)转换器，升压(ya)(ya)MOSFET的VDS=VIN ，降(jiang)压(ya)(ya)MOSFET则(ze)是(shi)VDS=VF 。其中VF是(shi)肖特(te)基(ji)势垒的正向压(ya)(ya)降(jiang)。

我们(men)如今能够(gou)计算MOSFET的(de)(de)(de)温(wen)度。器件的(de)(de)(de)结温(wen)可表(biao)示(shi)为(wei)TA+（PD × θCA）或(huo)TA+（PD × θSA）。其中，TA 为(wei)环(huan)(huan)境温(wen)度，PD是(shi)(shi)上述1、2、3项的(de)(de)(de)功耗之(zhi)和，θCA是(shi)(shi)由管壳到(dao)环(huan)(huan)境的(de)(de)(de)导(dao)热系数，QSA则是(shi)(shi)从热沉(chen)到(dao)环(huan)(huan)境的(de)(de)(de)导(dao)热系数。这些公式，都是(shi)(shi)假定(ding)从结到(dao)管壳的(de)(de)(de)导(dao)热系数（~1℃/W）与其他热阻(zu)相比是(shi)(shi)负(fu)的(de)(de)(de)。

没有一个简(jian)单的(de)办法去选(xuan)(xuan)择(ze)MOSFET与热(re)沉分(fen)离，使本(ben)钱最(zui)低。由于这里有多种设计(ji)选(xuan)(xuan)择(ze)合(he)适于变换器系统设计(ji)母(mu)板(ban)。但是，表2中的(de)电(dian)(dian)子数据，为母(mu)板(ban)设计(ji)员给出了一种便(bian)当，便(bian)于剖析各种选(xuan)(xuan)择(ze)，包括正确选(xuan)(xuan)择(ze)性(xing)能和低本(ben)钱的(de)折中。该数据表曾经被收进(jin)各种电(dian)(dian)子文本(ben)。该数据表标明(ming)了两种选(xuan)(xuan)择(ze)办法：

1）飞兆FDP7030L 型MOSFET，合适于升压与降压应用；
2）飞兆FDP6030L 型(xing)MOSFET，同(tong)样合适于升压(ya)(ya)和降压(ya)(ya)应(ying)用(yong)。现将这份数据表内容依照行序(xu)列分别解释(shi)如下(xia)：

1 升压应用的MOSFET导通电阻值RDSON，来(lai)源于MOSFET数据(ju)手册；

2 FET的上升时间(jian)，来源于MOSFET数(shu)据手册(ce)；

3 FET的降落(luo)时间(jian)，来(lai)源(yuan)于(yu)MOSFET数(shu)据手册。设计(ji)者(zhe)应该(gai)留意到，这个数(shu)据表(biao)为产(chan)品(pin)标准(zhun)书中(zhong)的上(shang)升和降落(luo)时间(jian)，实(shi)践观(guan)测到的可(ke)能(neng)会(hui)大两倍，所以(yi)，开关(guan)时间(jian)的损耗可(ke)能(neng)会(hui)大大地(di)小于(yu)计(ji)算出来(lai)的。

4 降压MOSFET的(de)导通(tong)电阻(zu)值(zhi)RDSON，来源于MOSFET数据手册

5 最(zui)大负载电(dian)流(liu)，决议于应用；

6 最高(gao)环(huan)境温度，例(li)如40℃；

7 最高管壳温度。这里是(shi)指在(zai)比拟平安的工(gong)作状态(tai)下，其温度不超越100℃；

8 开(kai)关频率的值。虽然较高的开(kai)关频率招致较大的功耗，这个数(shu)(shu)值也(ye)被其他诸(zhu)如(ru)输出电流等参数(shu)(shu)所限制。此(ci)参数(shu)(shu)的典型值的范围在200KHZ到300KHZ之间；

9 FET的输入电压。允许范围(wei)在5V—12V之间；

10 输(shu)出电(dian)压值。输(shu)出和输(shu)入电(dian)压决议了导(dao)通时间；

11 占空(kong)比。这是(shi)一个不肯定(ding)的(de)范围，关于降压应用的(de)MOSFET来(lai)说，占空(kong)比可用（1—VIN/VOUT）来(lai)表示(shi)。

12 升压应用的(de)功率MOSFET总功耗计(ji)算包括了开关霎(sha)时脉(mai)冲和(he)导通时的(de)两局部(bu)功率；

13 降压应用MOSFET的总功耗(hao)；

14 热阻(zu)。这计算显现，关于(yu)升压MOSFET，为了满足最高(gao)壳温请求，需求如此大的热沉，各种条件(jian)列表(biao)给出；

15 升压应用(yong)的(de)(de)MOSFET的(de)(de)热(re)沉（散热(re)片）引荐。这一(yi)栏(lan)给出了与热(re)阻匹配的(de)(de)典型的(de)(de)散热(re)片。

留意：这(zhei)一栏没有经过计算，并且必需运用中被考(kao)证(zheng)；

16 降压应用的(de)MOSFET的(de)热阻；

17 降压应用的MOSFET的。热沉（散热片）引(yin)荐(jian)。

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