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)—半導體(semiconductor)場(chǎng)效應晶體管，或者稱(chēng)是金屬—絕緣體(insulator)—半導體。MOS管的source（源極）和drain（耗盡層）是可以對調的，他們都是在P型backgate中形成的N型區。

在多數情況下，這個(gè)兩個(gè)區是一樣的，即使兩端對調也不會(huì )影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱(chēng)的。場(chǎng)效應管分為PMOS管和NMOS管，屬于絕緣柵場(chǎng)效應管。

在一些電路的設計中，不光是開(kāi)關(guān)電源電路中，經(jīng)常會(huì )使用MOS管，正確選擇MOS管是硬件工程師經(jīng)常遇到的問(wèn)題，更是很重要的一個(gè)環(huán)節，MOS管選擇不好有可能影響到整個(gè)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。在典型的功率應用中，當一個(gè)MOS管接地，而負載連接到干線(xiàn)電壓上時(shí)，該MOS管就構成了低壓側開(kāi)關(guān)。在低壓側開(kāi)關(guān)中，應采用N溝道MOS管，這是出于對關(guān)閉或導通器件所需電壓的考慮。當MOS管連接到總線(xiàn)及負載接地時(shí)，就要用高壓側開(kāi)關(guān)。通常會(huì )在這個(gè)拓撲中采用P溝道MOS管，這也是出于對電壓驅動(dòng)的考慮。

2.確定MOS管的額定電流，該額定電流應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(gè)額定電流，即使在系統產(chǎn)生尖峰電流時(shí)。兩個(gè)考慮的電流情況是連續模式和脈沖尖峰。在連續導通模式下，MOS管處于穩態(tài)，此時(shí)電流連續通過(guò)器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過(guò)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(gè)最大電流的器件便可。

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

4.開(kāi)關(guān)性能很重要。影響開(kāi)關(guān)性能的參數有很多，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(huì )在器件中產(chǎn)生開(kāi)關(guān)損耗，因為在每次開(kāi)關(guān)時(shí)都要對它們充電。MOS管的開(kāi)關(guān)速度因此被降低，器件效率也下降。為計算開(kāi)關(guān)過(guò)程中器件的總損耗，要計算開(kāi)通過(guò)程中的損耗(Eon)和關(guān)閉過(guò)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，需要考慮系統的散熱條件和環(huán)境溫度（如是否有風(fēng)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管的溫升和系統效率的前提下，選取參數和封裝更通用的功率MOS管。

總結：小到選N型還是P型、封裝類(lèi)型，大到MOS管器件的耐壓、導通電阻等，不同的應用需求千變萬(wàn)化，工程師在選擇MOS管時(shí)，一定要依據電路設計需求及MOS管工作場(chǎng)所來(lái)選取合適的MOS管，從而獲得最佳的產(chǎn)品設計體驗。當然，在考慮性能的同時(shí)，成本也是選擇的因素之一，只有高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品，才能讓工程師設計的產(chǎn)品在品質(zhì)與收益中達到平衡。

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