MOSFET开关管损失了解吗?限制MOSFET开关速度的因素有哪些
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今天,小编将在这篇文章中为大家带来MOSFET的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对MOSFET具备清晰的认识,主要内容如下。
一、MOSFET开关管损失
使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。
不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,因而在DS间流过电流的同时,两端还会有电压(如2SK3418特性图所示),这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。
MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。
导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。降低开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。
二、限制MOSFET开关速度的因素有哪些
当我们需要MOSFET有更高的开关速度,更小的损耗时,限制MOSFET的开关速度有哪些因素在作怪呢?
1、MOSFET的G极驱动电阻引起的延时
2、PCB Layout引起的寄生电感影响驱动电流
3、MOSFET封装本身引起的ESR与ESL
4、MOSFET的米勒效应
但是MOSFET开关频率越高,EMC越难处理。频率一高,LAYOUT就要注意。D也要加磁珠了。
1.驱动电阻可以反并二极管
2.增大驱动电阻,EMC会表现稍好一点。这个是经过验证了的。
3.驱动电流不是问题,现在就3842那么老的都有1A。专业芯片就更不用说了。
4.自己做驱动电路用变压器其实很简单的。也很便宜。老板也会很高兴。
5.MOSFET本身的结电容啥的那是没得改了,出厂的时候就定下来了。只有认命了,要不就换大厂牌的,但是价格又上去了。这里面需要权衡。谁都想用RDS小的COOLMOS啊。有时候却要考虑成本。其实用COOLMOS可以适当减小发热,散热器减小,效率提高,也可以省一点成本的。
6.米勒电容,没办法啊。
7.LAYOUT的时候尽量走短一点。如果是铝基板散热就很好兼顾这点。如果是用散热片,从变压器,PWM IC到主MOSFET还是有一段距离的,频率一两百K看不出来,但是频率几百K的时候就郁闷了。
高压功率器件速度越来越快,最早的SCR/BJT速度是大约4~20微秒开关速度;后来BJT/IGBT提高到150纳秒左右,现在实际可以达到8纳秒水平。在不久将来;会达到1纳秒左右。
驱动要求也越来越高;仅以驱动线长为例,早期的驱动线没啥特别要求;只要双绞就基本够用了。后来的高速IGBT/FET的栅线;除双绞外;长度被限制在10CM以内。从现在的测试看;要求未来的高速器件的驱动线被限制在1CM以内。
以上便是小编此次带来的有关MOSFET的全部内容,十分感谢大家的耐心阅读,想要了解更多相关内容,或者更多精彩内容,请一定关注我们网站哦。