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分析mos管发烫原因

发布时间:2022-10-06 13:26:39

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在设计电源或驱动电路时,不可避免地使用现场效应管,通常被称为MOS管。MOS管有很多种,也有很多功能,当然作为电源或驱动器使用时,它的开关功能。但在半导体电子应用过程中,MOS管经常出现严重的热现象,那么是什么原因导致MOS管热呢?


在开关电源的应用中,这种应用需要MOS管的定期导通和关闭。例如,DC-DC电源中常用的基本降压转换器依靠两个MOS管来执行开关功能,这些开关交替存储电感中的能量,然后将能量释放到负载中。我们经常选择数百kHz甚至超过1mHz的频率,因为频率越高,磁性元件就越小。在正常工作中,MOS管只相当于一个导体。因此,我们的电路或电源设计师最关心的是MOS的最小传导损耗。


我们经常看MOS管的PDF参数。MOS管制造商使用RDS(ON)参数来定义导通阻抗。RDS(ON)也是开关应用中最重要的设备特性。数据手册定义RDS(ON)与栅极(或驱动)电压VGS和流经开关的电流有关,但RDS(ON)是一个相对静态的参数,用于充分的栅极驱动。一直在导通的MOS管很容易热。此外,温度的缓慢升高也会导致RDS(ON)的增加。


MOS管数据手册规定了热阻抗参数,定义为MOS管包装的半导体结散热能力。因此,热情主要分为以下几种:


1.电路设计的问题是让MOS管在线工作,而不是在开关状态下工作。这也是MOS管热的原因之一。如果N-MOS做开关,G级电压比电源高几V,完全导通,P-MOS则相反。未完全打开,压降过大,导致功率消耗,等效DC阻抗较大,压降增大,损耗意味着热。这是设计电路中最忌讳的错误。


2.散热设计不足,电流过高,MOS管标称电流值一般需要良好的散热才能实现。因此,ID小于最大电流,可能会严重发热,需要足够的辅助散热器。


3.频率过高主要是因为有时过度追求体积,导致频率增加,MOS管损耗增加,所以发热值也增加。


4.MOS管选型错误,功率判断错误,MOS管内阻考虑不充分,导致开关阻抗增大。


这是对MOS管发热问题的简要总结。也是开关电源或MOS管开关驱动的工人需要熟悉的知识。

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