MOSFET的主要参数

我们现在开始讲解 MOSFET 的主要参数

它包括以下几节

5.1.2 导通电阻

5.1.3 额定电压

5.1.4 额定电流

和 5.1.5 开关时间

我们先讲 MOSFET 的电流与电压

它实际是综合讲解

5.1.2、1.3、1.4 这三节的知识

我们来看

电阻、电压、电流之间的相互关系

对于额定电压

如果我们希望它额定电压耐压越高

那么就会导致导通电阻越大

那么导通电阻越大

功耗就会越高

发热损耗受不了

这样就会影响到额定电流会减小

那么这就构成了

如果额定电压越高

那么必然同一个大小的封装的 MOSFET

它的额定电流就会变小

我们来讲一下导通电阻

电流与散热之间的关系

我们仍然以 TI 的

低导通电阻系列 CSD MOSFET 为例

选取了五种 MOSFET 进行比较

我们把它的功耗来进行一下计算

那么根据 P=I²R

我们算出它们的功耗大概都是 2W

它们的封装也是长成一样的

那么根据说明书的推荐

如果把它在敷铜板上

给它 6.45cm² 这么大的铜箔

进行散热的话

它的热阻是 52℃/W

面积很大

但如果我们用最小面积

也就是说光把这个芯片能够放上去

这么大的铜箔对它进行散热的话

它的热阻是 121℃/W

那么根据 2W 的额定功耗

如果达到额定值的话

我们可以看到这个的温升会有 104°

那么加上环境温度 125°

那么总共一百二十多度

这是勉强可以使用的

如果我们按照最小封装

去给它放上去散热

那么它的散热的温升会有 242°

你再加上环境温度就两百六七十度

我们知道二氧化硅的半导体

是受不了这么高的温度的

也就是你要达到额定电流

是要满足额定散热条件的

我们看额定电压

MOSFET 额定电压就是 UDS 之间的耐压值

那么高耐压对应高的导通电阻

低耐压可以对应低的导通电阻

那么我们加大厚度可以导致耐压增加

但是厚的半导体也意味着导通电阻增大

所以综合考虑耐压和导通电阻

我们在低压情况下

是一定适用于 MOSFET 的

而高电压场合

当然这也不是很高

市电场合我们还用不用 MOSFET

需要权衡利弊

我们回到 TI 的低导通电阻 MOSFET

它的导通电阻指标有两个

实际上是不同的控制

栅极控制电压下的导通电阻

栅源电压越大

导通的导电沟道就会越宽

那么导通电阻就会更小

比如说我们最小的这种

在 10V 的时候

导通电阻 0.69mΩ

而在 4.5V 的时候是 0.92mΩ

当然这个是有限度的

也不说给得越高越好

关于耐压的选择

耐压低了肯定不安全

但耐压高了会损耗高

电压击穿是瞬间的

所以对于电压的耐量

我们就要留比较多的余量

我们一般选电压峰值量的 2~3 倍

去选取 MOSFET

对于电流的选择

由于电流损坏是热损坏

它其实是可以承受瞬间大电流的

那么我们如果选择很大的电流余量

就会价钱会很高

在满足散热条件的情况下

我们选平均电流

不是像峰值电流

只选平均电流 1.5~2 倍

这样的余量就可以了

这是电流的选择

本课小结

导通电阻 RDS 与额定电压、额定电流

相互制约的一个关系

那么你想耐压越高

导通电阻就会越大

导通电阻越大，功耗就会越高

由此使得你额定电流就会变小

也就是额定电压越高

就会导致额定电流的越小

同一个封装同样的散热情况下

那么额定电压、额定电流

安全余量的选择原则是这样的

对于电压

低了是不安全的

它是瞬间击穿

但高了损耗也高

它不是钱的事情，是损耗会变高

所以一般我们选安全余量

是电压峰值的 2~3 倍

而电流，由于电流损坏器件是热效应

所以瞬间的电流并不会损坏

那么它可以承受一定的瞬间大电流

我们一般选平均电流的 1.5~2 倍

这样来选安全余量

我们现在开始讲解 MOSFET 的主要参数

它包括以下几节

5.1.2 导通电阻

5.1.3 额定电压

5.1.4 额定电流

和 5.1.5 开关时间

我们先讲 MOSFET 的电流与电压

它实际是综合讲解

5.1.2、1.3、1.4 这三节的知识

我们来看

电阻、电压、电流之间的相互关系

对于额定电压

如果我们希望它额定电压耐压越高

那么就会导致导通电阻越大

那么导通电阻越大

功耗就会越高

发热损耗受不了

这样就会影响到额定电流会减小

那么这就构成了

如果额定电压越高

那么必然同一个大小的封装的 MOSFET

它的额定电流就会变小

我们来讲一下导通电阻

电流与散热之间的关系

我们仍然以 TI 的

低导通电阻系列 CSD MOSFET 为例

选取了五种 MOSFET 进行比较

我们把它的功耗来进行一下计算

那么根据 P=I²R

我们算出它们的功耗大概都是 2W

它们的封装也是长成一样的

那么根据说明书的推荐

如果把它在敷铜板上

给它 6.45cm² 这么大的铜箔

进行散热的话

它的热阻是 52℃/W

面积很大

但如果我们用最小面积

也就是说光把这个芯片能够放上去

这么大的铜箔对它进行散热的话

它的热阻是 121℃/W

那么根据 2W 的额定功耗

如果达到额定值的话

我们可以看到这个的温升会有 104°

那么加上环境温度 125°

那么总共一百二十多度

这是勉强可以使用的

如果我们按照最小封装

去给它放上去散热

那么它的散热的温升会有 242°

你再加上环境温度就两百六七十度

我们知道二氧化硅的半导体

是受不了这么高的温度的

也就是你要达到额定电流

是要满足额定散热条件的

我们看额定电压

MOSFET 额定电压就是 UDS 之间的耐压值

那么高耐压对应高的导通电阻

低耐压可以对应低的导通电阻

那么我们加大厚度可以导致耐压增加

但是厚的半导体也意味着导通电阻增大

所以综合考虑耐压和导通电阻

我们在低压情况下

是一定适用于 MOSFET 的

而高电压场合

当然这也不是很高

市电场合我们还用不用 MOSFET

需要权衡利弊

我们回到 TI 的低导通电阻 MOSFET

它的导通电阻指标有两个

实际上是不同的控制

栅极控制电压下的导通电阻

栅源电压越大

导通的导电沟道就会越宽

那么导通电阻就会更小

比如说我们最小的这种

在 10V 的时候

导通电阻 0.69mΩ

而在 4.5V 的时候是 0.92mΩ

当然这个是有限度的

也不说给得越高越好

关于耐压的选择

耐压低了肯定不安全

但耐压高了会损耗高

电压击穿是瞬间的

所以对于电压的耐量

我们就要留比较多的余量

我们一般选电压峰值量的 2~3 倍

去选取 MOSFET

对于电流的选择

由于电流损坏是热损坏

它其实是可以承受瞬间大电流的

那么我们如果选择很大的电流余量

就会价钱会很高

在满足散热条件的情况下

我们选平均电流

不是像峰值电流

只选平均电流 1.5~2 倍

这样的余量就可以了

这是电流的选择

本课小结

导通电阻 RDS 与额定电压、额定电流

相互制约的一个关系

那么你想耐压越高

导通电阻就会越大

导通电阻越大，功耗就会越高

由此使得你额定电流就会变小

也就是额定电压越高

就会导致额定电流的越小

同一个封装同样的散热情况下

那么额定电压、额定电流

安全余量的选择原则是这样的

对于电压

低了是不安全的

它是瞬间击穿

但高了损耗也高

它不是钱的事情，是损耗会变高

所以一般我们选安全余量

是电压峰值的 2~3 倍

而电流，由于电流损坏器件是热效应

所以瞬间的电流并不会损坏

那么它可以承受一定的瞬间大电流

我们一般选平均电流的 1.5~2 倍

这样来选安全余量