mos管功耗-mos管功耗計算方法及MOS驅動基礎
mos管功耗-mos管功耗計算方法及MOS驅動基礎
MOS管功耗,要确定一个MOSFET場效應管是否适于某一特定应用,需要对其功率耗散进行计算。耗散主要包括阻抗耗散和开关耗散:PDDEVICETOTAL=PDRESISTIVE+PDSWITCHING
mos管功耗-低功耗趨勢
封裝的小型化使封裝的熱阻降低,功率耗散才能進步,相同電壓電流規格或者功率規格的産品,個頭小的,功率耗散才能更高,這似乎與我們的生活常識有些相悖,但是事實確實如此。
VMOS的通態功耗,業界習氣于用飽和導通電阻RDS(ON)來權衡,這是不太客觀的,由于電流規格在很大水平上影響著RDS(ON)的數值,其內在緣由是VMOS管的管芯是由大量管芯單元(Cell)構成的,很顯然,其他條件相同的情況下,電流規格越小,RDS(ON)越大。
一個相對客觀的辦法是將管芯面積的要素思索進來,將管芯面積A與RDS(ON)相乘,得到一個名爲“本征電阻”的參數以減少電流規格的影響(圖1.46)。本征電阻小,就意味著要麽電流規格很高,要麽適用的開關頻率很高。另一方面,管芯制程(芯片的設計與制造規程)的開展使管芯單元的密度逐步提高,也有利于管芯的小型化。在功率半導體方面,耗散功率會限制管芯制程的進一步減小,這方面還是滯後于小功率IC的。
除了通態功耗,開關功耗(開通與關斷期間的功耗)也是影響大功率VMOS的主要要素之一,特別是高頻應用,請求尤爲迫切。而管芯單元密度的不時進步,會增加極間電容、散布電容以及柵電荷,這些要素既影響開關功耗,義影響開關速度,雖然如此,這依然是當前技術開展的主要方面。
在普通状况下,我们很难从公开的技术材料中查阅到管芯的详细大小,一个粗略的替代办法是,能够用产品技术手册中给出RDS(ON)和丈量这一数值所采, 用的漏极电流相乘,我们权且称这个数值为“欧安值”。用欧安值也能得到相似的结果,如图1. 47所示。
这个图形与图1. 46最大的不同是,可以反映出开关速度存其中的限制因素,早期的高速产品,如2SK2313,同样有比拟低的欧安值,但是它的封装比拟大,而且电流规格偏低。
mos管功耗-MOS管驅動基礎和時間功耗計算
mos管功耗的驅動基礎和時間功耗計算詳解,我們先來看看MOS關模型:
Cgs:由源極和溝道區域重疊的電極形成的,其電容值是由實際區域的大小和在不同工作條件下保持恒定。
Cgd:是兩個不同作用的結果。第一JFET區域和門電極的重疊,第二是耗盡區電容(非線性)。等效的Cgd電容是一個Vds電壓的函數。
Cds:也是非線性的電容,它是體二極管的結電容,也是和電壓相關的。這些電容都是由Spec上面的Crss,Ciss和Coss決定的。
由于Cgd同时在输入和输出,因此等效值由于 Vds电压要比原来大很多,这个称为米勒效应。
由于SPEC上面的值按照特定的條件下測試得到的,我們在實際應用的時候需要修改Cgd的值。
開啓和關斷的過程分析:
mos管功耗計算
MOSFET驅動器的功耗包含三部分:
1. 由于MOSFET栅极电容充电和放电产生的功耗。
與MOSFET柵極電容充電和放電有關。這部分功耗通常是最高的,特別在很低的開關頻率時。
2. 由于MOSFET 驱动器吸收静态电流而产生的功耗。
高電平時和低電平時的靜態功耗。
3. MOSFET 驱动器交越导通(穿通)电流产生的功耗。
由于MOSFET 驱动器交越导通而产生的功耗,通常这也被称为穿通。这是由于输出驱动级的P沟道和N 沟道場效應管(FET)在其导通和截止状态之间切换时同时导通而引起的。