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直流電源MOSFET應用分析

文章來源:穩壓電源公司,時間:2017-09-04 15:01    點擊量:

    一位直流電源工程師曾經對我講,他從來不看直流電源MOSFET數據表的第一頁,因為"實用"的信息只在第二頁以后才出現.事實上,直流電源MOSFET數據表上的每一頁都包含有對設計者非常有價值的信息.但人們不是總能搞得清楚該如何解讀制造商提供的數據.

直流電源MOSFET應用分析
    本文概括了一些直流電源MOSFET的關鍵指標,這些指標在數據表上是如何表述的,以及你理解這些指標所要用到的清晰圖片.像大多數電子器件一樣,直流電源MOSFET也受到工作溫度的影響.所以很重要的一點是了解測試條件,所提到的指標是在這些條件下應用的.還有很關鍵的一點是弄明白你在"產品簡介"里看到的這些指標是"最大"或是"典型"值,因為有些數據表并沒有說清楚.

    直流電源電壓等級確定直流電源MOSFET的首要特性是其漏源直流電源電壓VDS,或"漏源擊穿直流電源電壓",這是在柵極短路到源極,漏極直流電源電流在250μA情況下,直流電源MOSFET所能承受的保證不損壞的最高直流電源電壓.

    VDS也被稱為"25℃下的絕對最高直流電源電壓",但是一定要記住,這個絕對直流電源電壓與溫度有關,而且數據表里通常有一個"VDS溫度系數".你還要明白,最高VDS是直流直流電源電壓加上可能在直流電源電路設計里存在的任何直流電源電壓尖峰和紋波.例如,如果你在直流電源電壓30V并帶有100mV、5ns尖峰的直流電源里使用30V器件,直流電源電壓就會超過器件的絕對最高限值,器件可能會進入雪崩模式.在這種情況下,直流電源MOSFET的可靠性沒法得到保證.

    在高溫下,溫度系數會顯著改變擊穿直流電源電壓.例如,一些600V直流電源電壓等級的N溝道直流電源MOSFET的溫度系數是正的,在接近最高結溫時,溫度系數會讓這些直流電源MOSFET變得象650V 直流電源MOSFET.

    很多直流電源MOSFET用戶的設計規則要求10%~20%的降額因子.在一些設計里,考慮到實際的擊穿直流電源電壓比25℃下的額定數值要高5%~10%,會在實際設計中增加相應的有用設計裕量,對設計是很有利的.

    對正確選擇直流電源MOSFET同樣重要的是理解在導通過程中柵源直流電源電壓VGS的作用.這個直流電源電壓是在給定的最大RDS(on)條件下,能夠確保直流電源MOSFET完全導通的直流電源電壓.這就是為什么導通電阻總是與VGS水平關聯在一起的原因.

    而且也是只有在這個直流電源電壓下才能保證器件導通.一個重要的設計結果是,你不能用比用于達到RDS(on)額定值的最低VGS還要低的直流電源電壓,來使直流電源MOSFET完全導通.例如,用3.3V微控制器驅動直流電源MOSFET完全導通,你需要用在VGS= 2.5V或更低條件下能夠導通的直流電源MOSFET.

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