电力场效应晶体管在开关设备电源电路中的选型和应用的详细说明

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标签:晶体管(2041)电源电路(355)MOSFET(2015)

  Power MOSFET 分为两大类,即 N-ChanneL Power MOSFET 和 P-ChanneL Power MOSFET.两大类下还有不同细分类别,这里就不一一解述,下面我们讨论下在开关设备电源电路中的选型和应用时应该注意的事项(本文主要以 TI CSD18540Q5B 为主 进行讨论)。

  一、参数的选择 1、Qg 总栅极电荷:Qg 是一个动态参数,栅极上的电荷量大小与开关速度由密切关系,Qg 越小,开关速度越大,频率越高。Qg 是在 Vds、Vgs 和 Id 一定时的值,单位为 nC。MOS 的开关频率还与驱动能力有关,对于 Qg 大的需要考虑采用驱动电阻较小的驱动电路。如下图所示,Qg 包含了 C1 C2 C4 C3 C5 等栅极到源极,栅极到漏极的总电荷。另外在栅极上额外加电容也是会影响 MOS 管导通的速率。

  2、RDS(on):在特定的 Vgs 结温及漏极电流的条件下, MOSFET 导通时漏源间的最大阻抗。它是一个非常重要的参数,决定了 MOSFET 导通时的消耗功率。此参数一般会随结温度的上升而有所增大。故应以此参数在最高工作结温条件下的值作为损耗及压降计算。如下图所示是 TI CSD18540Q5B RDS(ON)与 Vgs 的关系。由图可以得出当 Vgs 在较小的电压区域时, MOS 工作在预夹断状态,此时 RDS 比较大,如果时间持续过长会导致 MOS 管损耗功率加大,有增加 MOS 管热损坏风险机率。

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