MOS管選型-新手該如何選擇高性能的MOS管器件

新手該如何選擇高性能的MOS管器件？MOS管一般是金屬(metal)—氧化物(oxide)—半導(dǎo)體(semiconductor)場效應(yīng)晶體管，或者稱是金屬—絕緣體(insulator)—半導(dǎo)體。MOS管的source（源極）和drain（耗盡層）是可以對調(diào)的，他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。

在多數(shù)情況下，這個兩個區(qū)是一樣的，即使兩端對調(diào)也不會影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱的。場效應(yīng)管分為PMOS管和NMOS管，屬于絕緣柵場效應(yīng)管。

在一些電路的設(shè)計中，不光是開關(guān)電源電路中，經(jīng)常會使用MOS管，正確選擇MOS管是硬件工程師經(jīng)常遇到的問題，更是很重要的一個環(huán)節(jié)，MOS管選擇不好有可能影響到整個電路的效率和成本。那么新手該如何選擇高性能的MOS管呢？

1.選擇好MOS管器件的第一步是決定采用N溝道還是P溝道MOS管。在典型的功率應(yīng)用中，當一個MOS管接地，而負載連接到干線電壓上時，該MOS管就構(gòu)成了低壓側(cè)開關(guān)。在低壓側(cè)開關(guān)中，應(yīng)采用N溝道MOS管，這是出于對關(guān)閉或?qū)ㄆ骷桦妷旱目紤]。當MOS管連接到總線及負載接地時，就要用高壓側(cè)開關(guān)。通常會在這個拓撲中采用P溝道MOS管，這也是出于對電壓驅(qū)動的考慮。

2.確定MOS管的額定電流，該額定電流應(yīng)是負載在所有情況下能夠承受的最大電流。與電壓的情況相似，確保所選的MOS管能承受這個額定電流，即使在系統(tǒng)產(chǎn)生尖峰電流時。兩個考慮的電流情況是連續(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)，此時電流連續(xù)通過器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過器件。一旦確定了這些條件下的最大電流，只需直接選擇能承受這個最大電流的器件便可。

3.選擇MOS管的下一步是系統(tǒng)的散熱要求須考慮兩種不同的情況，即最壞情況和真實情況。建議采用針對最壞情況的計算結(jié)果，因為這個結(jié)果提供更大的安全余量，能確保系統(tǒng)不會失效。

4.開關(guān)性能很重要。影響開關(guān)性能的參數(shù)有很多，但最重要的是柵極/漏極、柵極/源極及漏極/源極電容。這些電容會在器件中產(chǎn)生開關(guān)損耗，因為在每次開關(guān)時都要對它們充電。MOS管的開關(guān)速度因此被降低，器件效率也下降。為計算開關(guān)過程中器件的總損耗，要計算開通過程中的損耗(Eon)和關(guān)閉過程中的損耗(Eoff)。

5、封裝因素考量。MOS管器件不同的封裝尺寸MOS管具有不同的熱阻和耗散功率，需要考慮系統(tǒng)的散熱條件和環(huán)境溫度（如是否有風冷、散熱器的形狀和大小限制、環(huán)境是否封閉等因素），基本原則就是在保證功率MOS管的溫升和系統(tǒng)效率的前提下，選取參數(shù)和封裝更通用的功率MOS管。

總結(jié)：小到選N型還是P型、封裝類型，大到MOS管器件的耐壓、導(dǎo)通電阻等，不同的應(yīng)用需求千變?nèi)f化，工程師在選擇MOS管時，一定要依據(jù)電路設(shè)計需求及MOS管工作場所來選取合適的MOS管，從而獲得最佳的產(chǎn)品設(shè)計體驗。當然，在考慮性能的同時，成本也是選擇的因素之一，只有高性價比的產(chǎn)品，才能讓工程師設(shè)計的產(chǎn)品在品質(zhì)與收益中達到平衡。

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