【功率器件心得分享】浅谈功率MOSFET

只看该作者 · 2016-9-30 21:07

本帖最后由歪三扎愣于 2016-9-30 21:13 编辑

活动真是very nice功率MOSFET想想自己搞的方向正是开关电源，用过的MOSFET虽然不算多，但也不少了，23333
废话不多说，上一些平常总结的小小心得
首先是选择功率MOSFET时需要重点考虑的参数：
一是漏一源击穿电压U(BR) DS。U(BR) DS值必须大于漏一源极可能承受的最大电压U DS( ma。)，可留出10%～20%的余量。但U(BR) DS值不宜选得太高，以免增加器件的成本。
二是最大漏极电流ID( ma。)。通常情况下ID( ma。)应留有较大余量，这有利于散热，提高转换效率。
三是通态电阻RDS(ON)。采用RDS(ON)值很小的功率MOSFET，能降低传输损耗。
四是总栅极电荷QG。QG—QGS +QGD +QOD，其中的QGS为栅一源极电荷，QcD为栅一漏极电荷，亦称密勒(Miller)电容上的电荷，QOD为密勒电容充满后的过充电荷。因栅极电荷会造成驱动电路上的损耗，故QG值越小越好。
五是品质因数FOM (Figure of Merit)。FOM—RDS(ON) QG，单位是Q．nC（欧姆·纳库仑）。它也是评价功率MOSFET的一个重要参数，FOM值越低，器件的性能越好。
六是输出电容C()sS（即漏一源极总分布电容）。COsS过大，会增加开关损耗，这是因为储存在COSs上的电荷在每个开关周期开始时被泄放掉而产生的损耗。
七是开关时间包括导通延迟时间td(ON)和关断延迟时间‘d( OFF)。开关时间应尽可能短，以减小开关损耗。

完事（以上仅代表个人观点），接着给大家讲讲开关电源中MOSFET耗散功率的计算方式，
一个MOSFET的功率耗散主要包括阻抗耗散和开关耗散：PDDEVICETOTAL=PDRESISTIVE+PDSWITCHING
由于MOSFET的功率耗散很大程度上取决于其导通电阻(RDS(ON))，计算RDS(ON)看似是一个很好的着手之处。但MOSFET的导通电阻取决于结温TJ。返过来，TJ又取决于MOSFET中的功率放大器耗散和MOSFET的热阻(ΘJA)。这样，很难确定空间从何处着手。由于在功率耗散计算中的几个条件相互依赖，确定其数值时需要迭代过程（如下图所示）。

这一过程从首先假设各MOSFET的结温开始，同样的过程对于每个MOSFET单独进行。MOSFET的功率耗散和允许的环境温度都要计算。当允许的周围温度达到或略高于电源封装内和其供电的电路所期望的最高温度时结束。使计算的环境温度尽可能高看似很诱人，但这通常不是一个好主意。这样做将需要更昂贵的MOSFET、在MOSFET下面更多地使用铜片，或者通过更大或更快的风扇使空气流动。所有这些都没有任何保证。在某种意义上，这一方案蒙受了一些“回退”。毕竟，环境温度决定MOSFET的结温，而不是其他途径。但从假设结温开始所需要的计算，比从假设环境温度开始更易于实现。

最后给大家介绍一下一些主要的功率MOSFET厂商：

欧美：
ST：意法半导体公司
FAIRCHILD：仙童半导体公司（飞兆半导体公司）
VISHAY：威世集团
IR：国际整流器公司
ONSEMI：安森美半导体公司
TI：德州仪器
IXYS：艾赛斯公司
RECTRON：美国伟创电子公司
Diodes：美台二极体股份有限公司
NXP：恩智浦(Philips旗下)
日韩:
Rohm：罗姆半导体集团
SANKEN：电子株式会社
SHINDENGEN：新电元工业
FUJI：富士半导体
SANYO：三洋电机
RENESAS：瑞萨电子
Toshiba：东芝公司
韩国KEC
韩国AUK
台湾：
WTE：台湾Won-Top电子公司
LITEON：敦南科技股份有限公司（光宝集团旗下）
TSC：台湾半导体股份有限公司
DELTA：台达电子工业股份有限公司
国内：
MCC：深圳美微半导体股份有限公司
LRC：乐山无线电股份有限公司
JCST：江苏长电科技有限公司
FASTSTAR：深圳市快星半导体电子有限公司
广东风华**科技股份有限公司
吉林华微电子
杭州士兰微电子

有感兴趣的大家可以直接进各家官网查看在这就不一一阐述了哈，推荐ST和IR没办法，国产货上不得架子，根本不敢再用呐

只看该作者 · 2016-9-30 21:14

@21ic小喇叭

快来帮本宝宝踩踩

只看该作者 · 2016-9-30 22:29

漏了英飞凌、AOS和龙腾，这三个是比较叼的厂商

只看该作者 · 2016-10-1 14:46

好资料

只看该作者 · 2016-10-2 22:41

batsong 发表于 2016-9-30 22:29
漏了英飞凌、AOS和龙腾，这三个是比较叼的厂商

补上补上

只看该作者 · 2016-10-2 22:41

bingg 发表于 2016-10-1 14:46
好资料

只看该作者 · 2016-10-2 22:42

batsong 发表于 2016-9-30 22:29
漏了英飞凌、AOS和龙腾，这三个是比较叼的厂商

补上补上

只看该作者 · 2016-10-10 00:07

很强势

只看该作者 · 2016-10-10 00:08

好资料，已存

只看该作者 · 2016-10-10 00:13

楼主MOSFET选型还要注意反峰dv/dt

只看该作者 · 2016-10-10 00:36

waz668 发表于 2016-10-10 00:13
楼主MOSFET选型还要注意反峰dv/dt

谢补充

只看该作者 · 2016-10-10 00:37

@21ic大掌柜

只看该作者 · 2016-10-10 00:39

再上几个有关MOSFET驱动电路的详解网页，希望能帮到有需要的人

只看该作者 · 2016-10-10 00:40

1.几种主流MOSFET驱动电路的分析
http://www.**/article/263738.htm

只看该作者 · 2016-10-10 00:41

本帖最后由歪三扎愣于 2016-10-10 00:46 编辑

MOSFET的驱动技术详解
2.MOSFET的驱动技术详解

只看该作者 · 2016-10-10 00:48

功率mosfet的驱动脉冲的传播延时必需很短(与开关频率匹配)，才能保证高压侧和低压侧的MOSFET具有相等的导通延迟和截止延迟。例如，TC4427A型驱动器的脉冲上升沿和下降沿的传播延迟均小于2ns(如图2)。这两项指标会因电压和温度不同而变化。Microchip公司的产品在这项指标上已经跻身领先位置(同类产品此项指标至少要大4倍，集成在SMPS控制器中的驱动器这项指标更不理想)。