工程師們在MOS管選型時,首先要看的就是MOS管手冊,拿到手冊時,我們怎樣去理解那幾頁到十幾頁的內容呢?
其實并不是每個參數都要特別關心,我們只需重點關注幾個重要參數,下面分享一下我對MOS管手冊的一些理解。
以IRFP460為例來進行說明:
打開規(guī)格書,首先看到的就是MOS管的引腳示意圖、封裝形式和三個重要參數。一般看到這個,心里對這個管子有初步的了解,知道適合在哪個功率等級使用。
VDSS,ID和RDS(on),是特別重要的參數,也是必須了解的參數。下面的表格會詳細說明其中的意義。
1.VDSS漏極電壓
這第一個電氣參數,即DS擊穿電壓,也就是我們關心的MOS管耐壓,最高不能超過500V,測試條件為25℃。
往下翻有個VDSS隨溫度變化的曲線,如圖:
可看出VDSS是正溫度系數,只有在溫度為25℃時,管子電壓為500V是安全的。要是在寒冷的場合,比如-50℃,耐壓低于500V,所以一般在電路設計時會保留至少10%的余量來保證正常工作。
2.Vgs柵源驅動電壓
設定該值得目的是防止輸入電壓過高,導致MOS管損壞。電壓一般設置為12-15V。
3.ID連續(xù)漏極電流
MOS管表面溫度在25℃或更高溫度下,可允許的最大連續(xù)直流電流。從測試條件可以看出,在同樣條件下MOS管的溫度越高,ID越小。
原因是內阻隨著溫度的增高而增大,根據I=U/R可知,內阻跟電流成反比,內阻越大,通過的電流越小,帶載能力越弱。
4. IDM峰值漏電流
該參數反應了MOS管能通過的最大脈沖電流,它遠大于連續(xù)通過的電流。如果長時間工作在此電流下,管子將會失效。因此,在實際工作中,需將電流設置在ID范圍內。
5. RDS(on)導通內阻
內阻是個比較重要的參數,內阻越小,帶載能力越強。溫度對內阻的影響比較大,如圖:
隨著溫度的升高,內阻增大,內阻越大,管子本身消耗的能量越大,管子發(fā)熱就越嚴重,情況會越來越糟,所以一定要控制MOS管的溫度,一般不超過105℃。
6.Vgs(TO)閾值電壓
注意Vgs(to)具有負溫度系數特性,溫度越高,開啟電壓越低,高溫時接近1.5V管子就會開啟。
有些管子高溫時約為零點幾伏,這樣只要在柵極有一個很小的尖峰就可能導致管子誤開通,從而引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
7.Qg,Qgs,Qgd柵電荷
Qg柵電容的充電電荷。這個值跟驅動電路有很大關系。驅動電流的大小通常會參考Qg的值,然后估算出驅動電流值。
8.td(on)導通延時時間、tr上升時間、td(off)關斷延時時間、tf下降時間、td(off)關斷延時時間,示意圖如下:
在計算半橋電路死區(qū)時間時,常參考這幾個參數值。
9.Ciss,Coss,Crss寄生電容
Ciss是輸入電容,當輸入電容充電至閾值電壓時,MOS管才能開啟,放電到一定程度才會關閉。Ciss對MOS管的開啟和關斷延時有直接影響。
Coss是輸出電容,對于軟開關來說這一參數非常重要,因為它可能引起電路的諧振。
Crss,也就是Cgd,叫反向傳輸電容,也叫米勒電容。它影響著開關上升和下降時間。
寄生電容當然越小越好。
10.體二極管
VSD是二極管的正向導通壓降為1.5V,這個參數不是重點。重點的是二極管的反向恢復時間trr,這個時間越小越好,時間過長,損耗越大。
審核編輯:劉清
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原文標題:MOS管手冊解讀
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