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一起來(lái)了解一下MOSFET的熱阻

意法半導(dǎo)體AMG ? 來(lái)源:張飛實(shí)戰(zhàn)電子 ? 作者:魯肅老師 ? 2021-08-13 16:54 ? 次閱讀
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接下來(lái)接著看12N50數(shù)據(jù)手冊(cè)。

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

Tc表示MOSFET的表面溫度。

通過(guò)上面公式可以計(jì)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。

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數(shù)據(jù)手冊(cè)上給到的數(shù)據(jù)來(lái)看,當(dāng)Tc=25℃時(shí),MOSFET的功率可以達(dá)到165W,是符合剛才的計(jì)算的,這里的誤差是正常的,廠(chǎng)家在數(shù)據(jù)手冊(cè)上寫(xiě)的數(shù)據(jù)也是通過(guò)這個(gè)計(jì)算出來(lái)的。

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

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一般數(shù)據(jù)手冊(cè)給到的電氣參數(shù)都是在環(huán)境溫度25℃條件下測(cè)試的。

BVDSS:漏源之間的雪崩電壓。測(cè)試條件:Vgs=0V,ID=250uA。給DS端不斷加電壓,此時(shí)ID漏電流會(huì)增大,當(dāng)ID達(dá)到250uA時(shí),此時(shí)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(cè)試條件:VDS=VGS,ID=250uA。不斷提高VGS電壓同時(shí)也提高VDS電壓,此時(shí)看ID電流的變化,如果ID達(dá)到250uA時(shí),此時(shí)的VGS電壓就是MOSFET的閾值開(kāi)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(guān)心這個(gè)數(shù)據(jù)。

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

IGSS:柵極漏電流。測(cè)試條件:VGS=±30V,VDS=0V。

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

gfs:正向跨導(dǎo)。測(cè)試條件:VDS=30V,ID=5.75A。數(shù)字越大,頻率響應(yīng)越高。

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Qg:總柵極充電電荷量。這個(gè)大小直接決定了開(kāi)關(guān)速度。如果讓管子開(kāi)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(kāi)通的時(shí)間就越長(zhǎng)。這個(gè)數(shù)據(jù)越大,表示MOSFET內(nèi)部并聯(lián)的就多。那么,對(duì)于高壓的管子來(lái)說(shuō),Qg肯定就?。坏蛪旱墓茏?,Qg肯定就大。同時(shí),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(kāi)關(guān)時(shí)間,數(shù)據(jù)越大,開(kāi)關(guān)越慢,開(kāi)關(guān)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(dāng)漏極有異常高的電壓時(shí),通過(guò)Cgd傳輸?shù)組OSFET的柵極能量的大小。比如在做雷擊測(cè)試時(shí),會(huì)有一定的影響。對(duì)關(guān)斷稍微有影響。

Coss:輸出電容,Cgd+Cds。對(duì)關(guān)斷稍微有影響。

td(on):開(kāi)通延時(shí)時(shí)間。是漏極到源極開(kāi)通延時(shí)的時(shí)間。

tr:上升時(shí)間。是漏源電流的上升時(shí)間。

實(shí)際上,上面這些參數(shù)都是與時(shí)間相互關(guān)聯(lián)的參數(shù),那么開(kāi)關(guān)速度越快,對(duì)應(yīng)的有點(diǎn)是開(kāi)關(guān)損耗小,效率高,溫升低。對(duì)應(yīng)的缺點(diǎn)是EMI特性不好,MOSFET的關(guān)斷尖峰過(guò)高,這是由于MOSFET關(guān)斷瞬間的體二極管有反向恢復(fù)時(shí)間。

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

Is:漏源最大電流。在選型時(shí),需要注意實(shí)際工作溫度對(duì)它的影響。

VSD:源極到漏極的正向?qū)▔航?。這個(gè)電壓越高,表示體二極管的續(xù)流損耗就越大。

trr:體二極管反向恢復(fù)時(shí)間。

Qrr:體二極管反向恢復(fù)充電電量。與充電時(shí)間成正比的,越小越好。

責(zé)任編輯:haq

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原文標(biāo)題:從無(wú)到有,徹底搞懂MOSFET講解(十五)

文章出處:【微信號(hào):St_AMSChina,微信公眾號(hào):意法半導(dǎo)體AMG】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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