MOSFET的主要参数

我们现在开始讲解 MOSFET 的主要参数 它包括以下几节 5.1.2 导通电阻 5.1.3 额定电压 5.1.4 额定电流 和 5.1.5 开关时间 我们先讲 MOSFET 的电流与电压 它实际是综合讲解 5.1.2、1.3、1.4 这三节的知识 我们来看 电阻、电压、电流之间的相互关系 对于额定电压 如果我们希望它额定电压耐压越高 那么就会导致导通电阻越大 那么导通电阻越大 功耗就会越高 发热损耗受不了 这样就会影响到额定电流会减小 那么这就构成了 如果额定电压越高 那么必然同一个大小的封装的 MOSFET 它的额定电流就会变小 我们来讲一下导通电阻 电流与散热之间的关系 我们仍然以 TI 的 低导通电阻系列 CSD MOSFET 为例 选取了五种 MOSFET 进行比较 我们把它的功耗来进行一下计算 那么根据 P=I²R 我们算出它们的功耗大概都是 2W 它们的封装也是长成一样的 那么根据说明书的推荐 如果把它在敷铜板上 给它 6.45cm² 这么大的铜箔 进行散热的话 它的热阻是 52℃/W 面积很大 但如果我们用最小面积 也就是说光把这个芯片能够放上去 这么大的铜箔对它进行散热的话 它的热阻是 121℃/W 那么根据 2W 的额定功耗 如果达到额定值的话 我们可以看到这个的温升会有 104° 那么加上环境温度 125° 那么总共一百二十多度 这是勉强可以使用的 如果我们按照最小封装 去给它放上去散热 那么它的散热的温升会有 242° 你再加上环境温度就两百六七十度 我们知道二氧化硅的半导体 是受不了这么高的温度的 也就是你要达到额定电流 是要满足额定散热条件的 我们看额定电压 MOSFET 额定电压就是 UDS 之间的耐压值 那么高耐压对应高的导通电阻 低耐压可以对应低的导通电阻 那么我们加大厚度可以导致耐压增加 但是厚的半导体也意味着导通电阻增大 所以综合考虑耐压和导通电阻 我们在低压情况下 是一定适用于 MOSFET 的 而高电压场合 当然这也不是很高 市电场合我们还用不用 MOSFET 需要权衡利弊 我们回到 TI 的低导通电阻 MOSFET 它的导通电阻指标有两个 实际上是不同的控制 栅极控制电压下的导通电阻 栅源电压越大 导通的导电沟道就会越宽 那么导通电阻就会更小 比如说我们最小的这种 在 10V 的时候 导通电阻 0.69mΩ 而在 4.5V 的时候是 0.92mΩ 当然这个是有限度的 也不说给得越高越好 关于耐压的选择 耐压低了肯定不安全 但耐压高了会损耗高 电压击穿是瞬间的 所以对于电压的耐量 我们就要留比较多的余量 我们一般选电压峰值量的 2~3 倍 去选取 MOSFET 对于电流的选择 由于电流损坏是热损坏 它其实是可以承受瞬间大电流的 那么我们如果选择很大的电流余量 就会价钱会很高 在满足散热条件的情况下 我们选平均电流 不是像峰值电流 只选平均电流 1.5~2 倍 这样的余量就可以了 这是电流的选择 本课小结 导通电阻 RDS 与额定电压、额定电流 相互制约的一个关系 那么你想耐压越高 导通电阻就会越大 导通电阻越大，功耗就会越高 由此使得你额定电流就会变小 也就是额定电压越高 就会导致额定电流的越小 同一个封装同样的散热情况下 那么额定电压、额定电流 安全余量的选择原则是这样的 对于电压 低了是不安全的 它是瞬间击穿 但高了损耗也高 它不是钱的事情，是损耗会变高 所以一般我们选安全余量 是电压峰值的 2~3 倍 而电流，由于电流损坏器件是热效应 所以瞬间的电流并不会损坏 那么它可以承受一定的瞬间大电流 我们一般选平均电流的 1.5~2 倍 这样来选安全余量