MOS管發(fā)熱異常總結(jié) 排查原因優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行

在電路設(shè)計(jì)的時(shí)候常常會(huì)發(fā)生MOS管發(fā)熱的情況，而MOS管發(fā)熱說(shuō)明了它正在錯(cuò)誤運(yùn)行。為了避免MOS管發(fā)熱危害到整體設(shè)備的運(yùn)行，所以在再次運(yùn)行之前需要先排查出MOS管發(fā)熱的原因。MOS管發(fā)熱無(wú)非是這幾種情況，本文主要是給大家分享一下MOS管發(fā)熱異常，排查原因來(lái)優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行。

（一）電路設(shè)計(jì)

讓MOS管工作在線性的工作狀態(tài)，而不是在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。如果N-MOS做開(kāi)關(guān)，G級(jí)電壓要比電源高幾V，才能完全導(dǎo)通，P-MOS則相反。沒(méi)有完全打開(kāi)而壓降過(guò)大造成功率消耗，等效直流阻抗比較大，壓降增大，所以U*I也增大，損耗就意味著發(fā)熱。

（二）工作頻率

這是在調(diào)試過(guò)程中比較常見(jiàn)的現(xiàn)象，降頻主要由兩個(gè)方面導(dǎo)致。輸入電壓和負(fù)載電壓的比例小、系統(tǒng)干擾大。對(duì)于前者，注意不要將負(fù)載電壓設(shè)置的太高，雖然負(fù)載電壓高，效率會(huì)高點(diǎn)。對(duì)于后者，可以嘗試以下幾個(gè)方面：

1、將最小電流設(shè)置的再小點(diǎn)

2、布線干凈點(diǎn)，特別是sense這個(gè)關(guān)鍵路徑

3、將電感選擇的小點(diǎn)或者選用閉合磁路的電感

4、加RC低通濾波吧，這個(gè)影響有點(diǎn)不好，C的一致性不好，偏差有點(diǎn)大，不過(guò)對(duì)于照明來(lái)說(shuō)應(yīng)該夠了。無(wú)論如何降頻沒(méi)有好處，只有壞處，所以一定要解決。

有些時(shí)候，MOS管頻率太高，主要是有時(shí)過(guò)分追求體積，導(dǎo)致頻率提高，MOS管上的損耗增大了，所以發(fā)熱也加大。

三、散熱設(shè)計(jì)

電路板沒(méi)有做好足夠的散熱設(shè)計(jì)，電流太高，MOS管標(biāo)稱的電流值，一般需要良好的散熱才能達(dá)到。所以ID小于最大電流，也可能發(fā)熱嚴(yán)重，需要足夠的輔助散熱片。

MOS管發(fā)熱異?？偨Y(jié)

總結(jié)一：MOS管發(fā)熱原因小結(jié)

1、電路設(shè)計(jì)的問(wèn)題，就是讓MOS管工作在線性的工作狀態(tài)，而不是在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。這也是導(dǎo)致MOS管發(fā)熱的一個(gè)原因。如果N-MOS做開(kāi)關(guān)，G級(jí)電壓要比電源高幾V，才能完全導(dǎo)通，P-MOS則相反。沒(méi)有完全打開(kāi)而壓降過(guò)大造成功率消耗，等效直流阻抗比較大，壓降增大，所以U*I也增大，損耗就意味著發(fā)熱。這是設(shè)計(jì)電路的最忌諱的錯(cuò)誤。

2、頻率太高，主要是有時(shí)過(guò)分追求體積，導(dǎo)致頻率提高，MOS管上的損耗增大了，所以發(fā)熱也加大了。

3、沒(méi)有做好足夠的散熱設(shè)計(jì)，電流太高，MOS管標(biāo)稱的電流值，一般需要良好的散熱才能達(dá)到。所以ID小于最大電流，也可能發(fā)熱嚴(yán)重，需要足夠的輔助散熱片。

4、MOS管的選型有誤，對(duì)功率判斷有誤，MOS管內(nèi)阻沒(méi)有充分考慮，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)阻抗增大。

總結(jié)二：MOS管工作狀態(tài)分析

MOS管工作狀態(tài)有四種，開(kāi)通過(guò)程、導(dǎo)通狀態(tài)、關(guān)斷過(guò)程，截止?fàn)顟B(tài)；

MOS管主要損耗：開(kāi)關(guān)損耗，導(dǎo)通損耗，截止損耗，還有雪崩能量損耗，開(kāi)關(guān)損耗往往大于后者；

MOS管主要損壞原因：過(guò)流（持續(xù)大電流或瞬間超大電流），過(guò)壓（D-S，G-S被擊穿），靜電（個(gè)人認(rèn)為可屬于過(guò)壓）；

總結(jié)三：MOS管工作過(guò)程分析

MOS管工作過(guò)程非常復(fù)雜，里面變量很多，總之開(kāi)關(guān)慢不容易導(dǎo)致米勒震蕩（介紹米勒電容，米勒效應(yīng)等，很詳細(xì)），但開(kāi)關(guān)損耗會(huì)加大，發(fā)熱大；開(kāi)關(guān)的速度快，損耗會(huì)減低，但是米勒震蕩很厲害，反而會(huì)使損耗增加。驅(qū)動(dòng)電路布線和主回路布線要求很高，最終就是尋找一個(gè)平衡點(diǎn)，一般開(kāi)通過(guò)程不超過(guò)1us；

總結(jié)四：MOS管的重要參數(shù)及選型

Qgs：柵極從0V充電到對(duì)應(yīng)電流米勒平臺(tái)時(shí)總充入電荷，這個(gè)時(shí)候給Cgs充電（相當(dāng)于Ciss，輸入電容）；

Qgd：整個(gè)米勒平臺(tái)的總充電電荷（不一定比Qgs大，僅指米勒平臺(tái)）；

Qg：總的充電電荷，包含Qgs，Qgd，以及之外的其它；

上述三個(gè)參數(shù)的單位是nc（納庫(kù)），一般為幾nc到幾十nc；

Rds（on）：導(dǎo)通內(nèi)阻，這個(gè)耐壓一定情況下，越小損耗；

總的選型規(guī)則：Qgs、Qgd、Qg較小，Rds（on）也較小的管。

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