MOS管选型规范- MOS管选型规范的六个规格

MOS管选型规范原则有六个必知

负载电流IL--它直接决定于MOSFET的输出能力；输入-输出电压–它受MOSFET负载占空比能力限制；开关频率FS–参数影响MOSFET开关瞬间的耗散功率；MOS管最大允许工作温度–这要满足系统指定的可靠性目标。

MOS管选型规范

一、电压应力

在电源电路应用中，往往首先考虑漏源电压VDS的选择。在此上的基本原则为MOSFET实际工作环境中的最大峰值漏源极间的电压不大于器件规格书中标称漏源击穿电压的90%。即：VDS_peak≤90%*V(BR)DSS

注：一般地，V(BR)DSS具有正温度系数。故应取设备最低工作温度条件下之V(BR)DSS值作为参考。

二、漏极电流

其次考虑漏极电流的选择。基本原则为MOSFET实际工作环境中的最大周期漏极电流不大于规格书中标称最大漏源电流的90%；

漏极脉冲电流峰值不大于规格书中标称漏极脉冲电流峰值的90%即：ID_max≤90%*ID，ID_pulse≤90%*IDP

注：一般地，ID_max及ID_pulse具有负温度系数，故应取器件在最大结温条件下之ID_max及ID_pulse值作为参考。器件此参数的选择是极为不确定的—主要是受工作环境，散热技术，器件其它参数（如导通电阻，热阻等）等相互制约影响所致。最终的判定依据是结点温度（即如下第六条之“耗散功率约束”）。根据经验，在实际应用中规格书目中之ID会比实际最大工作电流大数倍，这是因为散耗功率及温升之限制约束。在初选计算时期还须根据下面第六条的散耗功率约束不断调整此参数。建议初选于3~5倍左右ID=(3~5)*ID_max。

三、驱动要求

MOSFEF的驱动要求由其栅极总充电电量（Qg）参数决定。在满足其它参数要求的情况下，尽量选择Qg小者以便驱动电路的设计。驱动电压选择在保证远离最大栅源电压（VGSS）前提下使Ron尽量小的电压值（一般使用器件规格书中的建议值）

四、损耗及散热

小的Ron值有利于减小导通期间损耗，小的Rth值可减小温度差（同样耗散功率条件下），故有利于散热。

五、损耗功率初算

MOSFET损耗计算主要包含如下8个部分：

PD=Pon+Poff+Poff_on+Pon_off+Pds+Pgs+Pd_f+Pd_recover

详细计算公式应根据具体电路及工作条件而定。例如在同步整流的应用场合，还要考虑体内二极管正向导通期间的损耗和转向截止时的反向恢复损耗。损耗计算可参考下文的“MOS管损耗的8个组成部分”部分。

六、耗散功率约束

器件稳态损耗功率PD,max应以器件最大工作结温度限制作为考量依据。如能够预先知道器件工作环境温度，

则可以按如下方法估算出最大的耗散功率：

PD,max≤（Tj,max-Tamb）/Rθj-a

其中Rθj-a是器件结点到其工作环境之间的总热阻,包括Rθjuntion-case,Rθcase-sink,Rθsink-ambiance等。MOS管选型规范如其间还有绝缘材料还须将其热阻考虑进去。

MOS管参数含义说明

Vds：DS击穿电压.当Vgs=0V时，MOS的DS所能承受的最大电压

Rds(on)：DS的导通电阻.当Vgs=10V时，MOS的DS之间的电阻

Id：最大DS电流.会随温度的升高而降低

Vgs:最大GS电压.一般为：-20V~+20VI

dm:最大脉冲DS电流.会随温度的升高而降低，体现一个抗冲击能力，跟脉冲时间也有关系

Pd:最大耗散功率

Tj:最大工作结温，通常为150度和175度

Tstg:最大存储温度

Iar:雪崩电流

Ear:重复雪崩击穿能量

Eas:单次脉冲雪崩击穿能量

BVdss：DS击穿电压

Idss:饱和DS电流，uA级的电流

Igss:GS驱动电流，nA级的电流.

gfs:跨导

Qg:G总充电电量

Qgs:GS充电电量

Qgd:GD充电电量

Td(on):导通延迟时间，从有输入电压上升到10%开始到Vds下降到其幅值90%的时间

Tr:上升时间，输出电压VDS从90%下降到其幅值10%的时间

Td(off):关断延迟时间，输入电压下降到90%开始到VDS上升到其关断电压时10%的时间

Tf:下降时间，输出电压VDS从10%上升到其幅值90%的时间(参考图4)。

Ciss:输入电容，Ciss=Cgd+Cgs.

Coss:输出电容，Coss=Cds+Cgd.

Crss:反向传输电容，Crss=Cgc.

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