
挑选MOS管确实是个技术活,它直接影响着电路的效率、成本和可靠性。下面这个表格汇总了四大核心法则的选型要点,方便你快速把握。
选型维度 |
核心考量 |
关键参数与技巧 |
沟道类型 |
电路拓扑结构 |
N沟道:常用于低压侧开关(负载接电源,MOS管接地) |
电压与电流 |
留足余量,应对极端情况 |
电压Vds:额定值 > 最大工作电压,留1.2~1.5倍余量,考虑温度变化和电压瞬变 |
导通损耗与散热 |
控制Rds(on),管理结温 |
导通电阻Rds(on):值越小,导通损耗越低,注意其正温度系数(温度越高,电阻越大) |
开关性能 |
开关速度与损耗 |
栅极电荷Qg:影响开关速度,Qg越低,开关速度越快,开关损耗越小 |
进阶选型要点
在掌握四大法则的基础上,了解这些进阶知识能让你的选型更加精准。
封装选择:封装影响散热和空间。TO-220、DPAK等封装散热好,适合中大功率;SOT-23、DFN等小型封装适合便携设备。大功率应用必须配散热器。
体二极管:MOS管内部有一个寄生二极管(体二极管)。在电机控制、同步整流等需要电流双向流动或续流的电路中,这个二极管的反向恢复特性(反向恢复时间、反向恢复电荷)很重要,选择反向恢复时间短的MOS管有助于减小损耗和EMI干扰。
栅极阈值电压(Vth):这是使MOS管开始导通的最低栅极电压。Vth选得太低,抗干扰能力会变差,容易误触发;选得太高,又可能需要更高的驱动电压,增加驱动电路设计的复杂度。
驱动要求:驱动电路要能提供足够的栅极充电电流以快速充放电。栅极总充电电量(Qg) 越小,通常所需驱动电流越小,驱动电路设计也相对简单。务必确保驱动电压不超过MOS管的最大栅源电压(VGS)。
实用选型流程
面对一个具体项目时,你可以遵循以下步骤:
明确电路条件:先搞清楚电路的拓扑结构(决定用N沟道还是P沟道)、输入输出电压、最大连续电流和峰值电流、开关频率以及环境温度范围。
初选电压电流:根据步骤1的条件,依据电压余量(1.2~1.5倍) 和电流余量初步筛选一批MOS管。
评估损耗与温升:计算导通损耗和开关损耗,结合MOS管的热阻参数,估算结温。务必保证结温在芯片允许的最大结温之下(通常为150℃或175℃)。
检查驱动兼容性:确认你的驱动电路能否提供足够的电压和电流,使MOS管能达到预期的开关速度。
确认封装与散热:根据PCB空间和散热条件,最终确定封装形式。如果估算结温较高,必须设计额外的散热措施(如散热片、导热硅脂等)。