场效应管的名字也来源于它的输入端(称为gate)通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体,所以FET管的GATE电流非常小。**普通的FET用一薄层二氧化硅来作为GATE极下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管,或,金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)。因为MOS管更小更省电,所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管。
在开关电源应用方面,这种应用需要MOS管定期导通和关断。比如,DC-DC电源中常用的基本降压转换器依赖两个MOS管来执行开关功能,这些开关交替在电感里存储能量,然后把能量释放给负载。我们常选择数百kHz乃至1MHz以上的频率,因为频率越高,磁性元件可以更小更轻。在正常工作期间,MOS管只相当于一个导体。因此,我们电路或者电源设计人员**的是MOS的**小传导损耗。
我们经常看MOS管的PDF参数,MOS管制造商采用RDS(ON)参数来定义导通阻抗,对开关应用来说,RDS(ON)也是**的器件特性。数据手册定义RDS(ON)与栅极(或驱动)电压VGS以及流经开关的电流有关,但对于充分的栅极驱动,RDS(ON)是一个相对静态参数。一直处于导通的MOS管很容易发热。另外,慢慢升高的结温也会导致RDS(ON)的增加。MOS管数据手册规定了热阻抗参数,其定义为MOS管封装的半导体结散热能力。RθJC的**简单的定义是结到管壳的热阻抗。
MOS模块APL602J现货技术参数
制造商: Microchip
产品种类: 分立半导体模块
RoHS: 详细信息
产品: Power MOSFET Modules
Vgs - 栅极-源极电压: 30 V
安装风格: Screw Mount
封装 / 箱体: SOT-227-4
**小工作温度: - 55 C
**工作温度: + 150 C
配置: Single
高度: 9.6 mm
长度: 38.2 mm
宽度: 25.4 mm
商标: Microchip / Microsemi
通道数量: 1 Channel
晶体管极性: N-Channel
下降时间: 14 ns
Id-连续漏极电流: 43 A
Pd-功率耗散: 565 W
产品类型: Discrete Semiconductor Modules
Rds On-漏源导通电阻: 125 mOhms
上升时间: 24 ns
工厂包装数量: 1
子类别: Discrete Semiconductor Modules
商标名: ISOTOP
典型关闭延迟时间: 58 ns
典型接通延迟时间: 13 ns
Vds-漏源极击穿电压: 600 V
Vgs th-栅源极阈值电压: 2 V
单位重量: 30 g
其发热情况有:
1.电路设计的问题,就是让MOS管工作在线性的工作状态,而不是在开关状态。这也是导致MOS管发热的一个原因。如果N-MOS做开关,G级电压要比电源高几V,才能完全导通,P-MOS则相反。没有完全打开而压降过大造成功率消耗,等效直流阻抗比较大,压降增大,所以U*I也增大,损耗就意味着发热。这是设计电路的**忌讳的错误。
2.频率太高,主要是有时过分追求体积,导致频率提高,MOS管上的损耗增大了,所以发热也加大了。
3.没有做好足够的散热设计,电流太高,MOS管标称的电流值,一般需要良好的散热才能达到。所以ID小于**电流,也可能发热严重,需要足够的辅助散热片。
4.MOS管的选型有误,对功率判断有误,MOS管内阻没有充分考虑,导致开关阻抗增大。