MOS管在我们硬件设计中使用的频率非常高,很多同学不太理解MOS管datasheet的各个参数含义,我们利用安森美的datasheet实际图文结合,解释各个参数含义,并且说明这个参数什么情况下会坏,我们为什么要关注。帮助大家知其然和所以然。下面来举例详细介绍下MOS管各参数的含义。
1. V(br)dss:( Drain-Source Breakdown Voltage漏源击穿电压),定义为可施加于D-S间最大容许电压。当电源热插拔时或者感性负载的时候会产生电压尖峰或者输入浪涌,这个时候会通过V(br)dss过压失效击毁MOS。那怎么防护这个呢,很多时候我们会采用添加RC Snubber电路(如下图)来解决这个问题。当然在选型时,我们需要至少预留1.5倍以上的裕量(不考虑温度和其他条件下)。


2.Id(Drain Current 漏极电流),指漏极(D)到源极(S)之间允许通过的最大连续电流。下图的3个电流分别指:ID连续直流电流(Continuous Drain Current),ID,pulse脉冲电流(Pulsed Drain Current),IDM
峰值电流(Peak Current,瞬态耐受能力)。以上3个值是在不同条件下测试获得的,我们平常设计中说的Id是指连续直流电流。这个Id实际电流会受到环境 温度和散热条件影响很大。当我们电流过大,散热不行,MOS很烫手时,大概率是Id的选型出了问题。因此我们实际选型最好要让Id>2*Ipeak。

3.Vgs(th)(Gate-Source Threshold Voltage栅极阈值电压)。 为使MOS开始导通(形成导电沟道)所需的最小栅源电压。从下图Vgs和Rds的关系可以看出,MOS在实际工作时Vgs电压必须大于Vgs(th)平台电压,如果栅极驱动电压长期工作在平台附近,会导致器件不能完全打开,内阻急剧上升,从而器件产生相应的热失效现象。因此Vgs电压不高也会热损坏MOS管。因此我们实际选型最好要让Vgs>Vgs(th)+2V以上最好。



4. Pd(W) (power dissipation最大耗散功率)。耗散功率是指容许可损耗最大功率值, 取决于 Ta(环境温度), Tc(外壳温度)。耗散功率直接决定了MOSFET的发热和可靠性。这个值越大越好。在我们实际选型中需要关注温度和结温的关系。Tj=Ta+Pd⋅Rθja。MOS所能承受的最高结温是有限制的,在设计和使用时,需要确保结温不超过这个极限值
举个例子:一个 MOS的导通电阻 RDS(on) 为 10mΩ,导通电流 Id 为 2A,结到壳的热阻 Rθjc 为 2°C/W,壳到环境的热阻 Rθca 为 30°C/W,环境温度 Ta为 20°C。
计算导通损耗:Pd = Id²×RDS(on) = 2²×0.01 = 0.04W
由于热阻是串联的,总热阻Rθja =Rθjc +Rθca = 2+30 = 32°C/W
结温 TJj= Ta+ Pd×Rθja = 20 +0.04×32 = 21°C

5.Rds(on)(Drain-Source On-Resistance)导通状态下的漏源极电阻,它指的是当 MOSFET 处于完全导通状态时,漏极(Drain)和源极(Source)之间的等效电阻值。它决定了MOS的导通损耗, Rds(on)越大, 损耗越大, 温升也越高。Rds(on)直接关系到电路的效率和发热,是设计中必须重点关注的参数。
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