一步:选用N沟道还是P沟道
为设计选择正确器件的一步是决定采用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。
二步:确定额定电流
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。
三步:确定热要求
选择MOS管还需要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,因为这个结果提供大的安全余量,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。
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/漏、栅/ 源及漏/源电容。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)
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