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一起來了解一下MOSFET的熱阻

意法半導體AMG ? 來源:張飛實戰電子 ? 作者:魯肅老師 ? 2021-08-13 16:54 ? 次閱讀

接下來接著看12N50數據手冊。

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上面這個參數MOSFET的熱阻,RBJC 表示MOS管結溫到表面的熱阻,這里我們知道RBJC=0.75。熱阻的計算公式:67428754-fb96-11eb-9bcf-12bb97331649.jpg,其中,Tj表示MOSFET的結溫,最大能承受150℃

Tc表示MOSFET的表面溫度。

通過上面公式可以計算一下,表面溫度在25℃的情況下,管子能承受的功率:674a7ebe-fb96-11eb-9bcf-12bb97331649.jpg,P=166W。

675411d6-fb96-11eb-9bcf-12bb97331649.png

數據手冊上給到的數據來看,當Tc=25℃時,MOSFET的功率可以達到165W,是符合剛才的計算的,這里的誤差是正常的,廠家在數據手冊上寫的數據也是通過這個計算出來的。

我們要知道,熱阻越大,結溫和表面頂部溫度的溫差就越大,也就是說,熱阻越大里面的溫度散熱沒有那么快。這里指的是沒有加散熱片的熱阻,如果實際板子上加了散熱片,熱阻也會變小。

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一般數據手冊給到的電氣參數都是在環境溫度25℃條件下測試的。

BVDSS:漏源之間的雪崩電壓。測試條件:Vgs=0V,ID=250uA。給DS端不斷加電壓,此時ID漏電流會增大,當ID達到250uA時,此時的DS電壓即為雪崩擊穿電壓。這里的雪崩擊穿電壓最小值是500V.

VGS(th):閾值電壓。測試條件:VDS=VGS,ID=250uA。不斷提高VGS電壓同時也提高VDS電壓,此時看ID電流的變化,如果ID達到250uA時,此時的VGS電壓就是MOSFET的閾值開啟電壓了。最小值是3V,最大值是5V。離散性太大,可以不用太關心這個數據。

IDSS:漏極漏電流。測試條件:VDS=500V,VGS=0V。泄露電流隨溫度增加而增大,漏電流也會造成功耗,P=IDSS*VDS,一般忽略不記。

IGSS:柵極漏電流。測試條件:VGS=±30V,VDS=0V。

RDS(ON):導通電阻。測試條件:VGS=10V,ID=5.75A。通常ID都是最大電流的一半,測到的DS之間的導通電阻。

gfs:正向跨導。測試條件:VDS=30V,ID=5.75A。數字越大,頻率響應越高。

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Qg:總柵極充電電荷量。這個大小直接決定了開關速度。如果讓管子開通,柵極電壓肯定上升,電壓的上升需要Qg這么大的電荷量。電荷量越大,表示開通的時間就越長。這個數據越大,表示MOSFET內部并聯的就多。那么,對于高壓的管子來說,Qg肯定就小;低壓的管子,Qg肯定就大。同時,Qg越大,Rdson肯定就越小;Qg越小,Rdson越大。

Ciss:輸入電容,Cgs+Cgd。影響MOSFET的開關時間,數據越大,開關越慢,開關損耗就越大,但是EMI特性就越好,反之亦然。

Crss:反向傳輸電容(也叫米勒電容),Cgd。影響的是,當漏極有異常高的電壓時,通過Cgd傳輸到MOSFET的柵極能量的大小。比如在做雷擊測試時,會有一定的影響。對關斷稍微有影響。

Coss:輸出電容,Cgd+Cds。對關斷稍微有影響。

td(on):開通延時時間。是漏極到源極開通延時的時間。

tr:上升時間。是漏源電流的上升時間。

實際上,上面這些參數都是與時間相互關聯的參數,那么開關速度越快,對應的有點是開關損耗小,效率高,溫升低。對應的缺點是EMI特性不好,MOSFET的關斷尖峰過高,這是由于MOSFET關斷瞬間的體二極管有反向恢復時間。

67cac812-fb96-11eb-9bcf-12bb97331649.png

Is:漏源最大電流。在選型時,需要注意實際工作溫度對它的影響。

VSD:源極到漏極的正向導通壓降。這個電壓越高,表示體二極管的續流損耗就越大。

trr:體二極管反向恢復時間。

Qrr:體二極管反向恢復充電電量。與充電時間成正比的,越小越好。

責任編輯:haq

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原文標題:從無到有,徹底搞懂MOSFET講解(十五)

文章出處:【微信號:St_AMSChina,微信公眾號:意法半導體AMG】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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