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140DRA84000
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      140DRA84000除了RDS(ON)之外,在MOS管的選擇過程中還有幾個(gè)MOS管參數(shù)也對電源設(shè)計(jì)人員非常重要。許多情況下,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該密切關(guān)注數(shù)據(jù)手冊上的安全工作區(qū)(SOA)曲線,該曲線同時(shí)描述了漏極電流和漏源電壓的關(guān)系。基本上,SOA定義了MOSFET能夠安全工作的電源電壓和電流。在ORing FET應(yīng)用中,首要問題是:在"完全導(dǎo)通狀態(tài)"下FET的電流傳送能力。實(shí)際上無需SOA曲線也可以獲得漏極電流值。 

        若設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)熱插拔功能,SOA曲線也許更能發(fā)揮作用。在這種情況下,MOS管需要部分導(dǎo)通工作。SOA曲線定義了不同脈沖期間的電流和電壓限值。 

        注意剛剛提到的額定電流,這也是值得考慮的熱參數(shù),因?yàn)槭冀K導(dǎo)通的MOS管很容易發(fā)熱。另外,日漸升高的結(jié)溫也會(huì)導(dǎo)致RDS(ON)的增加。MOS管數(shù)據(jù)手冊規(guī)定了熱阻抗參數(shù),其定義為MOS管封裝的半導(dǎo)體結(jié)散熱能力。RθJC的最簡單的定義是結(jié)到管殼的熱阻抗。細(xì)言之,在實(shí)際測量中其代表從器件結(jié)(對于一個(gè)垂直MOS管,即裸片的上表面附近)到封裝外表面的熱阻抗,在數(shù)據(jù)手冊中有描述。若采用PowerQFN封裝,管殼定義為這個(gè)大漏極片的中心。因此,RθJC 定義了裸片與封裝系統(tǒng)的熱效應(yīng)。RθJA 定義了從裸片表面到周圍環(huán)境的熱阻抗,而且一般通過一個(gè)腳注來標(biāo)明與PCB設(shè)計(jì)的關(guān)系,包括鍍銅的層數(shù)和厚度。 

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      140DRA84000 開關(guān)電源中的MOS管 

        現(xiàn)在讓我們考慮開關(guān)電源應(yīng)用,以及這種應(yīng)用如何需要從一個(gè)不同的角度來審視數(shù)據(jù)手冊。從定義上而言,這種應(yīng)用需要MOS管定期導(dǎo)通和關(guān)斷。同時(shí),有數(shù)十種拓?fù)淇捎糜陂_關(guān)電源,這里考慮一個(gè)簡單的例子。DC-DC電源中常用的基本降壓轉(zhuǎn)換器依賴兩個(gè)MOS管來執(zhí)行開關(guān)功能(圖2),這些開關(guān)交替在電感里存儲(chǔ)能量,然后把能量釋放給負(fù)載。目前,設(shè)計(jì)人員常常選擇數(shù)百kHz乃至1 MHz以上的頻率,因?yàn)轭l率越高,磁性元件可以更小更輕。 

      開關(guān)電源上的MOS管選擇方法 

      圖2:用于開關(guān)電源應(yīng)用的MOS管對。(DC-DC控制器) 

        顯然,電源設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜,而且也沒有一個(gè)簡單的公式可用于MOS管的評估。但我們不妨考慮一些關(guān)鍵的參數(shù),以及這些參數(shù)為什么至關(guān)重要。傳統(tǒng)上,許多電源設(shè)計(jì)人員都采用一個(gè)綜合品質(zhì)因數(shù)(柵極電荷QG ×導(dǎo)通阻抗RDS(ON))來評估MOS管或?qū)χM(jìn)行等級劃分。 

        柵極電荷和導(dǎo)通阻抗之所以重要,是因?yàn)槎叨紝﹄娫吹男视兄苯拥挠绊憽π视杏绊懙膿p耗主要分為兩種形式--傳導(dǎo)損耗和開關(guān)損耗。 

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