選用MOS管ASE10N65SE-ASEMI應(yīng)當(dāng)注意哪幾方面
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在電源系統(tǒng)中,MOS管可以看作是一個(gè)電氣開(kāi)關(guān)。當(dāng)在N溝道MOS管ASE10N65SE的柵極和源極之間施加正電壓時(shí),其開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。打開(kāi)時(shí),電流可以通過(guò)開(kāi)關(guān)從漏極流向源極。那么選用MOS管ASE10N65SE-ASEMI應(yīng)當(dāng)注意哪幾方面呢?
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1、確定額定電流
根據(jù)電路配置,這個(gè)額定電流應(yīng)該是負(fù)載在所有條件下可以承受的最大電流。與電壓的情況類(lèi)似,需要確保所選的MOS管ASE10N65SE能夠承受這個(gè)額定電流,即使是在系統(tǒng)產(chǎn)生峰值電流的情況下。當(dāng)前考慮的兩種情況是連續(xù)模式和脈沖尖峰。在連續(xù)導(dǎo)通模式下,MOS管處于穩(wěn)態(tài),此時(shí)電流不斷流過(guò)器件。脈沖尖峰是指有大浪涌(或峰值電流)流過(guò)器件時(shí)。一旦確定了這些條件下的最大電流,只需選擇能夠承受該最大電流的ASE10N65SE即可。
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選定額定電流后,還必須計(jì)算導(dǎo)通損耗。在實(shí)際應(yīng)用中,MOS管ASE10N65SE并不是理想的器件,因?yàn)樵趯?dǎo)通過(guò)程中會(huì)有功率損耗,稱(chēng)為導(dǎo)通損耗。 MOS管ASE10N65SE導(dǎo)通時(shí)就像一個(gè)可變電阻,由器件的RDS(ON)決定,并隨溫度顯著變化。器件的功耗可以通過(guò)Iload2×RDS(ON) 計(jì)算,由于導(dǎo)通電阻隨溫度變化,功耗也成比例變化。MOS管施加的電壓VGS越高,RDS(ON)越小。對(duì)于便攜式設(shè)計(jì),使用較低電壓更容易(也更常見(jiàn)),而對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì),可以使用更高電壓。請(qǐng)注意,RDS(ON) 電阻會(huì)隨電流略微上升。RDS(ON)電阻的各種電氣參數(shù)變化可以在制造商提供的技術(shù)數(shù)據(jù)表中找到。
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2、確定散熱要求
選擇MOS管ASE10N65SE的下一步是計(jì)算系統(tǒng)的散熱要求。必須考慮兩種不同的情況,最壞情況和真實(shí)情況。建議使用最壞情況的計(jì)算結(jié)果,因?yàn)檫@個(gè)結(jié)果提供了更大的安全余量來(lái)保證系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)故障。MOS管ASE10N65SE的數(shù)據(jù)表上也有一些測(cè)量數(shù)據(jù)需要注意。如封裝器件的半導(dǎo)體結(jié)與環(huán)境之間的熱阻,以及最高結(jié)溫。
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ASE10N65SE的結(jié)溫等于最高環(huán)境溫度加上熱阻和功率耗散的乘積(結(jié)溫=最高環(huán)境溫度+[熱阻x功耗])。系統(tǒng)的最大功耗可以從這個(gè)等式求解,根據(jù)定義,它等于I2×RDS(ON)。由于已經(jīng)確定了將通過(guò)器件的最大電流,因此可以計(jì)算出不同溫度下的RDS(ON)。值得注意的是,在處理簡(jiǎn)單的熱模型時(shí),還必須考慮半導(dǎo)體結(jié)/器件外殼和外殼/環(huán)境的熱容量。即要求印刷電路板和封裝不要立即升溫。
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3、確定開(kāi)關(guān)性能
選擇MOS管ASE10N65SE的最后一步是確定MOS管的開(kāi)關(guān)性能。影響開(kāi)關(guān)性能的參數(shù)有很多,但最重要的是柵極/漏極、柵極/源極和漏極/源極電容。這些電容器會(huì)在設(shè)備中產(chǎn)生開(kāi)關(guān)損耗,因?yàn)樗鼈冊(cè)诿看伍_(kāi)關(guān)時(shí)都會(huì)充電。因此,降低MOS管的開(kāi)關(guān)速度,也降低了器件效率。要計(jì)算器件在開(kāi)關(guān)期間的總損耗,必須計(jì)算開(kāi)啟期間的損耗(Eon)和關(guān)斷期間的損耗(Eoff)。MOS管開(kāi)關(guān)的總功率可用下式表示:Psw=(Eon+Eoff)×開(kāi)關(guān)頻率。柵極電荷(Qgd)對(duì)開(kāi)關(guān)性能的影響最大。