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直流电源MOSFET应用分析

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-04 15:01    点击量:

    一位直流电源工程师曾经对我讲,他从来不看直流电源MOSFET数据表的第一页,因为"实用"的信息只在第二页以后才出现.事实上,直流电源MOSFET数据表上的每一页都包含有对设计者非常有价值的信息.但人们不是总能搞得清楚该如何解读制造商提供的数据.

直流电源MOSFET应用分析
    本文概括了一些直流电源MOSFET的关键指标,这些指标在数据表上是如何表述的,以及你理解这些指标所要用到的清晰图片.像大多数电子器件一样,直流电源MOSFET也受到工作温度的影响.所以很重要的一点是了解测试条件,所提到的指标是在这些条件下应用的.还有很关键的一点是弄明白你在"产品简介"里看到的这些指标是"最大"或是"典型"值,因为有些数据表并没有说清楚.

    直流电源电压等级确定直流电源MOSFET的首要特性是其漏源直流电源电压VDS,或"漏源击穿直流电源电压",这是在栅极短路到源极,漏极直流电源电流在250μA情况下,直流电源MOSFET所能承受的保证不损坏的最高直流电源电压.

    VDS也被称为"25℃下的绝对最高直流电源电压",但是一定要记住,这个绝对直流电源电压与温度有关,而且数据表里通常有一个"VDS温度系数".你还要明白,最高VDS是直流直流电源电压加上可能在直流电源电路设计里存在的任何直流电源电压尖峰和纹波.例如,如果你在直流电源电压30V并带有100mV、5ns尖峰的直流电源里使用30V器件,直流电源电压就会超过器件的绝对最高限值,器件可能会进入雪崩模式.在这种情况下,直流电源MOSFET的可靠性没法得到保证.

    在高温下,温度系数会显着改变击穿直流电源电压.例如,一些600V直流电源电压等级的N沟道直流电源MOSFET的温度系数是正的,在接近最高结温时,温度系数会让这些直流电源MOSFET变得象650V 直流电源MOSFET.

    很多直流电源MOSFET用户的设计规则要求10%~20%的降额因子.在一些设计里,考虑到实际的击穿直流电源电压比25℃下的额定数值要高5%~10%,会在实际设计中增加相应的有用设计裕量,对设计是很有利的.

    对正确选择直流电源MOSFET同样重要的是理解在导通过程中栅源直流电源电压VGS的作用.这个直流电源电压是在给定的最大RDS(on)条件下,能够确保直流电源MOSFET完全导通的直流电源电压.这就是为什么导通电阻总是与VGS水平关联在一起的原因.

    而且也是只有在这个直流电源电压下才能保证器件导通.一个重要的设计结果是,你不能用比用于达到RDS(on)额定值的最低VGS还要低的直流电源电压,来使直流电源MOSFET完全导通.例如,用3.3V微控制器驱动直流电源MOSFET完全导通,你需要用在VGS= 2.5V或更低条件下能够导通的直流电源MOSFET.

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