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要选择适合应用程序的设备,必须确定驱动设备所需的电压以及设计中执行的最简单方法

时间:2023-05-09 作者:admin666ss 点击:81次

选择正确的MOS管,可以控制生产成本。最重要的是使产品与最佳组件匹配。这将充分发挥“螺杆”在产品未来使用中的作用,确保设备取得最高效、最稳定、最持久的应用效果。那么,如何选择市场上的MOS管,接下来,分7个步骤说明MOS管的选择要求。

MOS管是电子制造的基本要素,但面对不同的封装、不同的特性、不同品牌的MOS管,如何选择节约时间和精力的选择方法

MOS管具有n沟道型和p沟道型两种结构形式。根据结构不同,使用的电压极性也不同。因此,在决定选择哪个产品之前,首先必须决定使用n沟道MOS管还是p沟道MOS管。

MOS管的两种结构:n沟道型和p沟道型

1.在典型的电源应用中,当MOS管接地并且负载连接到电源电压时,MOS管构成低压侧开关。低压侧开关必须使用n沟道MOS管,以考虑关闭或打开设备所需的电压。

2.当MOS管与总线连接且负载接地时,必须使用高压侧开关。在该拓扑结构中,由于考虑电压驱动,所以通常使用P沟道MOS晶体管。

要选择适合应用程序的设备,必须确定驱动设备所需的电压以及设计中执行的最简单方法。

要选择适合应用程序的设备,必须确定驱动设备所需的电压以及设计中执行的最简单方法 热门话题

额定电压越高,设备成本越高。从成本的观点来看,也需要确定设备能够承受的最大电压即所需的额定电压。根据实际经验,额定电压应大于主线电压或母线电压,一般预留1.2-1.5倍的电压余量,为防止MOS管故障提供充分保护。

MOS晶体管的选择需要确定漏极和源极之间可能受到的最大电压,即最大VDS。由于MOS管所能承受的最大电压随温度而变化,因此设计者必须在整个工作温度范围内测试电压变化范围。额定电压必须有足够的余量来覆盖变化范围,以防止电路发生故障。

此外,设计工程师还应考虑其他安全因素,如开关电子设备引起的电压过渡。另外,根据用途不同,额定电压也不同。便携式设备一般采用20V MOS管,FPGA电源一般采用20-30v MOS。85施加220v的AC时,MOS管的VDS为450 600v。

决定电压后,接下来决定的是MOS管的电流。必须根据电路结构确定,MOS管的额定电流必须是负载在所有条件下都能承受的最大电流,与电压情况一样,当系统产生峰值电流时,MOS管的额定电流必须满足要求。电流的确定需要从连续模式和脉冲尖峰两个方面开始。在连续导通模式下,MOS晶体管处于稳定状态,电流连续地通过器件。脉冲峰值是指在设备上流动的大量浪涌。确定这些条件下的最大电流后,必须直接选择能承受最大电流的设备。

选择额定电流后,还应计算传导损耗。实际上,MOS晶体管在传导过程中存在功率损耗,即传导损耗,因此不是理想的器件。当“接通”时,MOS管由器件的导通电阻RDS确定,如可变电阻器,并且随着温度而显着变化。设备功耗ptron=iload2×RDS的导通电阻随温度而变化,因此消耗功率也成比例地变化。施加到MOS管的电压VGS越高,RDS越高。

对于系统设计者来说,这需要权衡。对于便携式设计,低电压就足够了。工业设计可以使用更高的电压。请注意,RDS电阻随电流略有上升。

由于某些技术的最大VDS增加,因此技术对设备特性有着重大影响。这种技术需要增加晶片尺寸以减少VDS和RDS,从而增加封装尺寸和相关开发成本。业界有几种试图控制晶片尺寸增加的技术,其中最重要的是沟道和电荷平衡技术。

[经济新闻]

确定电流后,计算系统的冷却要求。设计师必须考虑两种不同的情况:最坏的情况和真实的情况。建议使用最坏情况下的计算结果,以提供更大的安全余量,以避免系统出现故障。在MOS管的数据表中,也有一些应注意的测量数据,如封装器件的半导体结与环境之间的热阻、最大结温度等。

器件的接合温度等于最大环境温度、热阻和功耗的乘积,即接合温度=最大环境温度+。根据该方程,系统的最大功耗=I2可由x RDS求解

设计者决定了通过设备的最大电流,所以可以计算不同温度下的RDS。值得注意的是,在处理简单的热模型时,设计者还必须考虑半导体结/器件壳体和壳体/环境的热容。即,要求印刷电路板和封装不立即加热。

雪崩击穿是指半导体器件上的反向电压超过最大值并形成强电场以增加器件中的电流。产生的电流可能会消耗电力,提高设备温度,破坏设备。半导体公司对设备进行雪崩测试,计算雪崩电压,测试设备的鲁棒性。

计算额定雪崩电压有两种方法,一种是统计方法,另一种是热计算。热计算由于更实用而得到广泛应用。除了计算之外,这项技术对雪崩效果也有很大影响。例如,晶片尺寸的增加增加增加了雪崩耐受性,最终提高了器件的鲁棒性。对于最终用户,这意味着系统将采用更大的软件包。

选择MOS晶体管的最后一步是决定其开关性能。虽然影响开关性能的参数很多,但最重要的参数是栅极/漏极、栅极/源极、漏极/源极电容。这些电容器每次切换都会充电,因此设备会发生切换损失。其结果,MOS晶体管的开关速度降低,相应地器件效率降低,栅极电荷对开关性能的影响最大。

为了计算开关中器件的总损耗,设计者必须计算关断期间的损耗,导出MOS开关的总功率:PSW=×开关频率。

由增强型NMOS晶体管构成开关电路

不同封装尺寸的MOS管具有不同的热阻和耗散功率。需要考虑系统的散热条件和周围温度,例如空冷散热器的形状和尺寸是否受到限制,环境是否被封闭。基本原则是,在确保电力MOS管的温度上升和系统效率的前提下,选择具有更通用参数和封装的电力MOS管。

常见的MOS管封装包括:。

①插入式封装:to-3pto-247 to-220 to-220fto-251~-92、

②表面安装类型:to-263to-252sop-8sot-23dfn5*6dfn3*3、

为了封入MOS管

MOS管的极限电流、电压、散热效果因封装形式而异。下面简单介绍一下。

To-3p/247:是中高压大电流MOS管的一般封装形式。本产品具有耐压高、抗穿透能力强的特点,适用于中压大电流120a以上、耐压值200V以上的场所。

TO-220/220f:这两种封装形式的MOS管外观相似,可更换使用。但是,TO 220后面是TO 具有比220f更好的散热效果,有比较昂贵的散热器。这两种封装产品适用于中压大电流小于120a、高压大电流小于20A的应用。

To-251:本包装产品主要用于60A以下中压大电流环境和7n以下高压环境,降低成本,减少产品体积。

TO-92:该封装仅用于低压MOS管和高压1N60/65,主要用于降低成本。

To-263:To-220的变体,主要用于提高生产效率和散热。支持极高的电流和电压。在150A以下和30V以上的中压大电流MOS管中更为普遍。

TO-252:目前是主流包装之一。适用于高压低于7n、中压低于70A的环境。

Sop-8:此软件包也是为了降低成本而设计的。通常,对于小于50A和约60V的中压MOS管更为普遍。

SOT-23:适用于电流60V以下的各种环境。可以分为大容量和小容量。主要区别是当前值不同。

有很多MOS管制造商。一般来说,国内系列主要有欧美系列、日本系列、韩国系列、台湾系列。

欧美代表企业:IRST、先通、安森美、蒂皮、英飞凌等

日本代表企业:东芝RISA新店铺来源等

代表韩国的企业:科技、马格纳斯、霍威斯顿、新安等

台湾代表企业:apeccet、

国内代表企业:吉林华为士兰微华润华晶东光微深爱半导体等。

在这些品牌中,欧美企业拥有最完整的产品类别和最好的技术和性能。考虑到性能的影响,它们是MOS管的首选;以东芝莱萨为代表的日本企业也是MOS管的高端品牌,具有强大的竞争优势。这些品牌也是市场上模仿最多的。此外,由于品牌价值和技术优势,欧洲、美国和日本品牌企业的产品价格往往较高。

从n型或p型封装到MOSFET耐压和导通电阻,根据应用要求而不同。在选择MOS管时,工程师应根据电路设计要求和MOS管工作地点选择合适的MOS管,以获得最佳的产品设计经验。当然,在考虑性能的同时,成本也是选择的因素之一。要平衡工程师设计的产品质量和收入,只需要高价格比的产品。


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标签: 电压 电流

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