MOSFET规格书写的体二极管正向电流175A靠谱吗？如何计算真实的通流能力？-电路易错点

Part 01

前言

上一篇文章我们介绍了MOSFET体二极管的关键参数以及电路设计关注点，其中Diode continuous forward current：体二极管连续正向电流这一参数，最大高达175A，如果是真的，那这个数据已经很牛了，但是规格书这个参数有个角标2）：The parameter is not subject to production testing – specified by design.，意思就是175A这个参数仅代表设计指标，批量产生时不保证这一参数，就跟你买一袋方便面，上面写着图片仅供参考一个道理。 所以作为硬件工程师在看厂家的规格书的时候，务必要注意每个参数有没有角标小备注，不然批量出了问题，厂家就甩锅了。 那么问题来了，既然MOSFET规格书中体二极管连续正向电流这一参数的电流值没啥参考意义，那在一些电路应用中。当MOSFET关闭后，如果我们真的需要有正向电流流过MOSFET的体二极管的话，我们如何通过计算来评估MOSFET的体二极管的实际的连续正向电流最大是多少呢？  

Part 02

体二极管最大电流计算方法

当MOSFET关闭后，如果MOSFET的体二极管正向导通，由于体二极管存在正向压降，那么此时体二极管就会产生功耗，有功耗就会有发热，由于此时MOSFET关闭了，所以MOSFET功耗来源就是体二极管了，功耗计算如下： Pd=Vsd*Is Vsd：二极管正向导通压降（规格书中会给出） Is：通过体二极管的连续正向电流 MOSFET的温升∆T计算如下： ∆T=Pd*Rthja Rthja：MOSFET结-环境的热阻（规格书中有此参数） 当环境温度为25℃时，MOSFET允许的最大温升∆T_max计算如下： ∆T_max=Tj-25℃ Tj：为MOSFET的最大结温 这样我们就能通过MOSFET的最大结温反过来计算环境温度为25℃时，体二极管的实际的连续正向电流最大是多少了： Is_max=∆T_max/Rjc/Vsd=(Tj-25℃)/Rthja/Vsd

Part 03

计算实例

以IAUCN08S7N019这款MOSFET为例，其最大结温Tj为175℃ 热阻Rthja典型值为25.9K/W，主要注意的时此参数是在特定条件下测出的，也就是角标3）3) Device on 2s2p FR4 PCB defined in accordance with JEDEC standards (JESD51-5, -7). PCB is vertical in still air，也就是在一个特定的4层板上，PCB材质为FR4，PCB放置在静止的空气中，PCB的尺寸按JEDEC标准规定的76.20mm*114.30mm，并且这么大的PCB上只放了这么一个MOSFET，所以25.9K/W这个参数我们只能参考，实际计算时，我们可以根据我们产品的PCB尺寸来对这个参数打折，当然如果你的MOSFET有散热器的话，那你可以使用Rthjc这一参数计算Rthja： Rthja=Rthjc+Rthca Rthca：散热器到空气的热阻 为了方便，假定实际产品PCB尺寸较大，我们就使用25.9K/W这一参数了。 Vsd：二极管正向导通压降最大为1V。（当然我们也可以根据下面的曲线按我们预期的最大二极管连续正向电流得到更为合理的二极管正向导通压降） 当环境温度为25℃，MOSFET无散热器时： Is_max=(Tj-25℃)/Rthja/Vsd=（175-25）/25.9/1≈5.79A 当环境温度为25℃，MOSFET有非常大的散热器时（忽略散热器的热阻）： Is_max=(Tj-25℃)/Rthja/Vsd=（175-25）/0.89/1≈169A 169A就很接近规格书定义的175A了。

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审核编辑 黄宇