客户服务电话:
0755-83221606
简体
|
繁体
网站首页
车规级稳压芯片
车规级LDO
车规级稳压管(LDO)
智能水电煤表稳压管(LDO)
**级稳压管
医规级稳压管(LDO)
摩托车专用芯片
MOS管
LDO稳压芯片
电压检测芯片
DC-DC升降压芯片
LED驱动IC
驱动IC
存储器芯片
充电管理芯片
三端稳压器
液晶驱动IC
同步整流IC
所有产品
产品中心
台湾立锜
TI(德州仪器)
日本理光
台湾合泰
日本特瑞仕
圣邦微
拓微
泉芯
集驰电子
美达微
迈斯通电子
芯龙电子
其它品牌
美达
代理品牌
消费类方案
电子类方案
应用方案
公司新闻
新闻资讯
联系方式
在线留言
联系我们
您的当前位置:
首页
> 技术文章
首页
>>>
技术文章
MOS管正确选择的步骤
**步:选用N沟道还是P沟道
为设计选择正确器件的**步是决定采用N沟道还是P沟道MOS管。在典型的功率应用中,当一个MOS管接地,而负载连接到干线电压上时,该MOS管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中,应采用N沟道MOS管,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOS管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MOS管,这也是出于对电压驱动的考虑。
要选择适合应用的器件,必须确定驱动器件所需的电压,以及在设计中*简易执行的方法。下一步是确定所需的额定电压,或者器件所能承受的*大电压。额定电压越大,器件的成本就越高。根据实践经验,额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护,使MOS管不会失效。就选择MOS管而言,必须确定漏极至源极间可能承受的*大电压,即*大VDS.知道MOS管能承受的*大电压会随温度而变化这点十分重要。设计人员必须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围,确保电路不会失效。设计工程师需要考虑的其他**因素包括由开关电子设备(如电机或变压器)诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同;通常,便携式设备为20V、FPGA电源为20~30V、85~220VAC应用为450~600V.
**步:确定额定电流
**步是选择MOS管的额定电流。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*大电流。与电压的情况相似,设计人员必须确保所选的MOS管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。在连续导通模式下,MOS管处于稳态,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*大电流,只需直接选择能承受这个*大电流的器件便可。
技术对器件的特性有着重大影响,因为有些技术在提高*大VDS时往往会使RDS(ON)增大。对于这样的技术,如果打算降低VDS和RDS(ON),那么就得增加晶片尺寸,从而增加与之配套的封装尺寸及相关的开发成本。业界现有好几种试图控制晶片尺寸增加的技术,其中*主要的是沟道和电荷平衡技术。
在沟道技术中,晶片中嵌入了一个深沟,通常是为低电压预留的,用于降低导通电阻RDS(ON)。为了减少*大VDS对RDS(ON)的影响,开发过程中采用了外延生长柱/蚀刻柱工艺。例如,飞兆半导体开发了称为SupeRFET的技术,针对RDS(ON)的降低而增加了额外的制造步骤。这种对RDS(ON)的关注十分重要,因为当标准MOSFET的击穿电压升高时,RDS(ON)会随之呈指数级增加,并且导致晶片尺寸增大。SuperFET工艺将RDS(ON)与晶片尺寸间的指数关系变成了线性关系。这样,SuperFET器件便可在小晶片尺寸,甚至在击穿电压达到600V的情况下,实现理想的低RDS(ON)。结果是晶片尺寸可减小达35%.而对于*终用户来说,这意味着封装尺寸的大幅减小。
第三步:确定热要求
选择MOS管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*坏情况和真实情况。建议采用针对*坏情况的计算结果,因为这个结果提供更大的**余量,能确保系统不会失效。在MOS管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*大的结温。
器件的结温等于*大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=*大环境温度+[热阻×功率耗散])。根据这个方程可解出系统的*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*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。
雪崩击穿是指半导体器件上的反向电压超过*大值,并形成强电场使器件内电流增加。该电流将耗散功率,使器件的温度升高,而且有可能损坏器件。半导体公司都会对器件进行雪崩测试,计算其雪崩电压,或对器件的稳健性进行测试。计算额定雪崩电压有两种方法;一是统计法,另一是热计算。而热计算因为较为实用而得到广泛采用。除计算外,技术对雪崩效应也有很大影响。例如,晶片尺寸的增加会提高抗雪崩能力,*终提高器件的稳健性。对*终用户而言,这意味着要在系统中采用更大的封装件。
第四步:决定开关性能
选择 MOS管 的*后一步是决定MOS管的开关性能。影响开关性能的参数有很多,但*重要的是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗,因为在每次开关时都要对它们充电。MOS管的开关速度因此被降低,器件效率也下降。为计算开关过程中器件的总损耗,设计人员必须计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达:Psw=(Eon+Eoff)×开关频率。而栅极电荷(Qgd)对开关性能的影响*大。
上一篇:
三端稳压集成电路介绍
下一篇:
MOSFET場效應管的基本知識
Copyright@ 2003-2025
深圳市美达微电子科技有限公司
版权所有
联系电话:0755-83221606 公司地址:深圳市龙岗区万科红立方大厦1612室
服务电话:13600198100
工作时间
早9:00 - 晚18:00
周六日休息
粤ICP备12023905号
粤公网安备 44030702001024号