你的位置:电感厂 > 新闻动态功率电感

【讨论】说说MOSFET那些事

2018-04-30 09:06:21      点击次数:
上一篇:3843升压,3843为什么会烧?电感发热,自己绕制的电感。 贴片电感

发这个帖子之前,我纠结了很久……

论坛里面有很多的高手,对MOSFET的结构,驱动,选用,计算等等都开过专门的帖子讲解与讨论,比如水蜘蛛大师,sometimes版主等人,讲解的非常的详细,帖子的质量相当的高,我要是再选这个话题,感觉会有点班门弄斧之嫌。

但我平时工作接触的工程师,以及接触到的项目,发现他们有些人MOSFET的特性跟参数的理解,几乎到了炉火纯青的地步,也有对MOSFET一知半解的。跟他们接触让我学习到了很多的关于MOSFET的知识,也发现自己还有很多东西需要学习的,开这个帖子的目的也是跟大家分享经验,并向大家学习……

首先,我提出一个问题,希望能起到抛砖引玉的作用。

开关电源中的MOSFET要怎么选择?任何拓扑,任何散热方式,封装都可以!

电压应力,电流应力,热应力要如何选择?并给出你的理由。

各位大侠,都来说说呗 来学习的飘过 是啊! 开始学习~~~ 不错!

看看这个mosfet的封装

这个封装还是第一次见到啊,呵呵..... 这是宇航级产品,铅壳能屏蔽电离辐射

真不错啊

好奇怪啊! 这是不是IR的高可靠性,宇航级产品? 自带板凳,坐等大侠们来讲课!!!

过来学习···

我先谈下我个人的理解

1.电压应力,要保证工作的安全的电压范围之内,包括VDS VGS,最好是降额使用,留有一定得余量。

2.电流应力,最起码要先选择大于你最大输入电流的MOS,然后随着温度的升高,电流会越小,这个也需要降额使用,留有一定的余量。

3.热应力,应该根据自己的实际使用来选择你的散热和封装,比方功率了啥的,都是选择的依据!

总结以下,这三个个人感觉相辅相成,互相联系的。一般来说,你的管子的耐压越高,电流越小,导通内阻越大,需要的散热面越大,所以选择封装越大,反之亦然。

还有开关频率得选择,开关频率越高,开关损耗越大,反之亦然。

所以要根据实际情况,在确定管子安全的情况下,尽量选择耐压低的,导通内阻小的,结电容小的。不对之处,请冰版指正···

好好学习下!

梁版说的非常全面

但我想把这个帖子讨论得更深入一些,可以在这个基础上更深入

比如电压应力,尖峰电压(单次脉冲,重复脉冲)要怎样考虑,计算开关损耗的时候哦,电压应该怎么去计算等等!

个人觉得有时还要考虑下异常状态下的电压电流应力以及过载时的温升情况!比如说在输出短路,过流情况下的应力状态。

嗯,这个时候考虑的问题不仅仅是上面写的哪些了

这个时候需要从SOA,雪崩能量等方面来衡量了……

过流,短路状态下调整好电路让MOS工作在完全导通状态,另外保证尖峰电压在范围内

过流,短路状态下,还调整好电路让MOS工作在完全导通状态?

尖峰电压如何保证在范围内?

请给出理由……

好期待,真的。 电压应力,是不是电压有关的东西都上上去啊~~~ 学习啦,接着往下看。 一般情况都被老梁提到啦 学习中

学习了!

老师您好!想请教你个问题:Gpa级大应力下MOSFET的压阻特性(不同大应力下,阈值电压,输出特性曲线和转移特性曲线为什么会这么变化,好像讨论这个问题的人很少)曲线图如下:通过图1和图2得到了图4,图3是个延伸(阈值电压),您谈到了电压应力、电流应力、热应力,能不能谈谈这个机械应力呢?

同问,大功率情况下是怎么做的呢

冰版,一上来就抛这么大个论题啊?

谈谈自己的一点看法,不对的地方还请多多指教。

首先,MOS为啥会坏??主要原因是其内部吸收的能量过大导致结温超过了允许的温度。所谓的过压、过流无非都是表象。

对于稳态工作时的电压应力,应低于额定电压,根据使用情况确定降额的系数,要注意的是MOS的额定电压是随温度降低而降低的。

对于电流,我个人认为只是个辅助参数,关键的是Rdson, 这个才是导致通态损耗的元凶。由于Rdson和电流一般存在负相关,所以习惯上看电流而已。

对于Rdson也并非越小越好,首先Rdson越小意味成本越高,并且通常情况下,Rdson和输出电容容量也存在负相关。也就是通常Rdson小的MOS其输出电容相对较大,这意味着同等情况下,通态损耗小的MOS,其开关损耗相对较大,应该根据电路情况进行折中选择。

关于热,这是导致MOS损坏的最本质的原因。关注最高允许结温和散热方式外,还要关注MOS的热阻。有的MOS虽然电气参数完全一样,但热阻有可能相差非常大。

MOS管的选择是个很大的命题,各个参数间也互相牵制,实际中应该根据电路的实际情况折中选择。


对归根结底到最后就是积温,导致个参数性能下降导致损坏,所以需要考虑最恶劣温度情况下的参数还需要留点余量。

补充一下,有些板子还需处理好MOSFE的焊盘间距以避免跳电,

补充一下,有些板子还需处理好MOSFE的焊盘间距以避免跳电,

这个怎么说?

支持!电压的选择大家都了解的,,选择MOS管的Rdson和结电容才是最重要,一个是开关损耗一个是导通损耗,对于驱动能力弱的IC时要注意到这一点。

还有一点就是选择MOS管时很多时候会出现以电流选择为参考,工作电流是30A,我选择个60A的MOS管就成,往往会造成温升很高。

是的,MOSFET的选择一般不单纯的考虑到Rdson,还有一个很重要的参数Qg!

后面听我慢慢道来!

QG怎么说,能不能具体点,有实例不??

我觉得保险的话最多可以用到1/3,特别是那种大电流的

也就是看带载时的驱动波形吧

场效应管的电流参数有两种方式,一种是脉冲电流,一种是平均电流,这两个参数是不一样的。 多多关注MOS规格书上的SOA和瞬态结温计算,再考虑到降额要求。
这个回答很到位,看来是器件高手呀
LZ,您能说说"瞬态结温计算"这个是指的什么吗?谢谢

下图就是21楼说的两个电流参数

而计算的时候则要使用到如下两个参数

SOA,这个参数是衡量MOSFET在尖峰电流时刻,能够承受的电流、电压参数

这个则是准确的计算单个脉冲引起的瞬态热阻抗,当然对于不同的波形,不同的占空比有个转换公式

学到啦~~都是高手~~

请问这两个电流参数影响什么呢?

fly版主道出了MOSFET的真谛!

其实MOSFET的所有损坏机理最终都表现在热击穿!过压,过流,过热等最终的破坏机理都是结温积累过快,无法将瞬间产生的巨大能量散发出去!

后续我将提供一些不同损坏原因的MOSFET剖切图给大家看看!

期待的很,坏了 弄下来就看不到了 冰版你怎么弄的啊

精彩,接着往下看

broken out by volatge stress exceeded

broken out bycurrent and temperaturestress exceeded

能说说其中的区别吗?

过压击穿的本质是超出MOSFET本身的雪崩耐受量,无论是单次还是重复雪崩,其表现是内部晶圆比较干净,出现损坏的表现在晶圆的边缘

过流与过热击穿,超出了SOA,表现在瞬间的大能量,现象你懂的!

现象你懂得!?....我不懂啊,,,,冰版,难道是晶元直接毁了?上面这个图看了半天我愣是没看出啥...

有图有真相!看132楼。

元芳,你懂不懂……

大人英明,小人还是不懂啊!就看到图片那一坨东东,是什么意思啊?是晶元周围一圈烧糊碳化了? 此中必有蹊跷,请元芳仔细搜查便可见端倪…… ,你杀了我吧,啊啊.....。。。、、、 这就成了“一个MOSFET引发的血案”

元芳,要冷静,千万别冲动。

图纸就是那么个图纸,现象呢也就是那么个现象。

不管你有没有看懂,反正我是看懂了……

有懂,就是大面积烧坏,如同炸机

一佗黑东东?知道它是怎么坏的就行了。

那么如果过压击穿导致内部短路后,其最终的现象是不是会类似于过流?

是的,首先表现为击穿短路,接着就过流,然后过热,最后就光荣牺牲了

不过这个过程相对于直接的过流来说并没有那么剧烈,所以损坏得比较“斯文”

过压埙坏的位置一定都在边缘吗?不要误导大家。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

通常单纯的过压损坏反而都在晶片中间

能帮忙分析下这个症状吗,都坏了,表面光鲜,G80N60,G,D,S都短起来了

手艺不好,去外壳搞成这样了

呵呵,MOSFET剖切不是你想象的那样,需要有专门的仪器设备

不过从你描述的现象来看,静电损坏或过压损坏的可能性比较大

像素不太清晰,看不出来

专业的分析还是要去MOSFET的原厂,他们有专业的测试仪器与科学的分析方法,所以还是以他们出具的报告为准。

Fly版主,能不能将通态损耗、开关损耗与mos的Rds(on)和输出电容容量的关系讲的直白明了一点啊,还有这个输出电容容量具体是指哪个啊,是Cgd?

越俎一下

通态损耗、开关损耗与mos的Rds(on)和输出电容容量的关系比较复杂,因为穿越电容的容量是变化的,具体请见90楼,后续我会将各种损耗的计算方法写出来

忘记你的最后一个问题了

Coss= Cds + Cgd

谢谢冰版的耐心解答,

Cgd就是反向传输电容吧?

Ciss=Cgs+Cgd?

是的,也可以说是米勒电容 冰版,可以说一说这个Cgd米勒电容在开关中的作用吗

过温才坏吧!

RDS ON是什么

期待中

讲完了? 冰版,如果考虑到要比较好过EMI测试的话,在MOSFET的DS端并联电容,增加了MOSFET的导通损耗,也就使得它的温升升高了,这个也是要考虑MOSFET的选型的因素吧?? DS并联电容原来是这个作用啊,学习了 这个只是部分作用,还得等大侠给个更全面的解释 电压! 说具体点哈 不错! 我也来学习下 新手 来学习 潜力火贴呀 是必须火贴 不错! 我也是搬板凳来,只学习不说话的 哈哈哈 不错! 来迟了...... 先顶一个,好好学习!

顶啊,不怎么明白一个1A的MOS管在100度以上那个电流会掉那么多连一半都没

是指Id吗?<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

MOS内阻是正温度系数的···

特性曲线清楚说明此点.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

这个并不是正温度系数的原因,而是结温限制的原因. 你的内阻大了,过相同的电流结温肯定会超,会炸MOS的,所以只能把电流往小的调,才保证你的结温不超···油老师对不?

麻烦问问梁老师 这个图是Rsd随温度变化的图 但是在芯片资料前面写个 在

Drain-Source On-State Resistance RDS(on) VGS = 10 V ID = 17 Ab - - 0.077 欧 这个数据怎么和图中的相差很大 为什么呀 麻烦老师讲讲把

个人觉得应该是这个数据有错误,0.077欧和曲线图上相差甚大,估计应该是0.77欧!

我又看了看别的芯片资料 原来 RDS(ON)/RDS(ON)25 °C = f(Tj) 纵坐标是RDS(ON)/RDS(ON)25 °C 当25度时正好比值是1 还是谢谢额 图片左边标识:Normalized :标准化,归一化

感谢版主纠正.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

当然,从器件本身特性的角度来说,梁版主说的完全正确,下图是Infineon 的号称41mR的MOSFET,看看随温度的变化情况!

120度的内阻是25度是的两倍了! 所以大家计算损耗的时候,要以实际结温(或估计的结温)去查MOSFET的内阻,然后用这个内阻去计算损耗!

sometimes从应用的角度给出的解释也是正确的!因为不管你的内阻如何变化,变大还是变小,只要流过1A的电流所产生的结温在允许范围之内的话,那么就是可靠的!

但实际情况是由于期间本身的内阻增大,导致流过1A的电流结温会超标,所以我们认为其允许流过的电流就降低了,这也就是17楼的楼主疑惑的原因。

期待冰版的大作··· 呵呵,这个是个讨论帖,大家可以相互提问,然后可以发表各自对问题的看法,这样每个人才都有收获 还有你说的Qg应该是米勒电容,那个对开关损耗影响很大,我记得做过个试验!

Qg不是电容,它是驱动MOSFET所需要的总电荷量,表征的是驱动MOSFET需要的电流能力

米勒电容又叫穿越电容,就是MOSFET的D,G之间的电容Cgd,通常也写作Crss,这个对驱动的开关损耗确实有很大关系

Qg跟Crss有很大的关系,这个放在后面做深入讨论

讨论很热闹呀,期待最终总结! 说到了米勒电容,那能不能详细说说这个米勒效应啊?还记得今年上半年去某公司面试的时候就被问到了这个米勒效应,当时被问的一愣一愣的,..... 米勒效应,顾名思义,就是由于米勒电容引起的效应,其结果是使等效电容增大 那一般米勒效应会有啥现象呢?看MOS的Vgs波形能看出来吗?常用的解决方法是怎么样的,改驱动电阻还是G极的放电回路还是其他的啥? 不但Vgs波形能看出来,Vds波形上也相应能体现。

能否给个vds波形看下,也学习下米勒效应。谢谢!

一般在mosfet的datasheet都会给出,如下图,中间的那个平台就是由于米勒电容引起的所谓米勒效应

Qg应该是指的是电荷,谢谢冰版指正,但有的资料上就管它叫米勒电容,我也就一直这么叫. 下边我提个小问题,假设要是温度不变,驱动足够好,那么内阻Rds应该是不变的,这时候要是输入电压越高,也就是电压应力越高,根据欧姆定律,Ids电流越大,损耗越高。但输入电压高的时候,往往输入电流越小,那么这个损耗到底是输入电压高的时候损耗高?还是输入低的时候损耗高?还是MOS得反峰的影响?大家谈谈自己的想法,也请各位老师不吝赐教··· 我觉得高的时候,RDS大小是受G控制,G定了,RDS定了,电压高了损耗 P=V*V/RDS 大了 MOS导通时的Vds是多少?? RDS固定,与电感串联(等效为电阻)电压高了 施加在RDS上的相应电压也会高把 Vds=Id*Rdson吧? 报告FLY版 是的

你好 MOS工作的时候VDS应该是很高的,它的为Id*Rdson,想不明白,可以再解释清楚点吗?

mosfe关闭的时候上面是高电压,导通的是候是Id*Rdson

挤一挤 坐等各位大咔继续~~~

很同意这个观点

觉得与Vgs关系较大,当Vgs固定,Id变大,Rds也会变大,损耗越高.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

看图说话,下面几个图纸来源于MOSFET的datasheet, 从曲线图里面我们不难看出他们之间的关系

冰版,能不能说一下这个图具体说明了什么啊(是VGS越大,Id也变大到稳态吗?那Rds的值是不变的吗?) 47楼这个图纸很明显,说明了再不同的Vgs 下,MOSFET对应的最大输出电流限制值 不好意思。。。我发错地方了。。。我想问的是47楼这张图的意思。。 在不同的Vgs下,MOS的Id与Rds(on)的关系。

恩。知道。。。在Vgs一定的情况,Id和Rds的关系是怎样的呢。

45楼的图很明显,Vgs一定时,Rds随Id增加而增加。

RDS是什么 啥意思,既然MOS处于导通状态,输入电压高不高,又不是加在MOS上了. 应该是我没想对,我想说的是一般输入电压高的时候损耗高,还是低的时候损耗高?有时候看电源输入电压是低端的时候,输入电流大,往往效率要高,而在高端的时候,输入电流小,反而效率要低?这个应该和MOS有关系吧! 这个时候主要跟电路的工作状态有关,跟MOSFET器件的本身特性无关! 这个跟电源的设计有关 mos的损耗始终就是电流乘RDSON版 主。不能用整机损耗来说开关管吧? 整机的损耗哪来的,不就是一部分一部分的损耗累积起来的吗?我是感觉应该会和MOS有一定关系,可能是我想的不对?回头做个实验··· 这个要看高低压时的导通损耗和开关损耗。导通损耗是电流有效值的平方乘以导通电阻,开关损耗是0.5*Vds*Vds*Coss*fs。根据不同的拓扑结构,这两个会有些差别。以反激为例,高压时电流有效值小了,导通损耗低了,但是Vds高了,开关损耗大了。

你这个开关损耗,是认为DS寄生电容上的能量,全部消耗在场馆内部。

但是Cgd上的能量呢?

所以从能量的角度来考虑开关损耗,上述是有问题的。

可能让人产生误解了。我只是想简单的说一下MOS损耗跟电流和电压的关系,精确计算当然会更复杂,首先几个电容的容值就是随电压变化的。Cgd上的能量同样跟Vds有关,当MOS关断后,它上面同样储能。

是的,简单的计算损耗可以粗虐估计

要精确计算的话,MOSFET在电路中的损耗一共可以分为8个部分的损耗。

即,导通损耗,截止损耗,开通损耗,关断损耗,驱动损耗,输出电容Coss的损耗,body-diode的正向损耗,body-diode的反向恢复损耗

这个截止和关断损耗,导通和开通损耗的具体怎么区别啊?很容易让人想成一致的了。 现在有点忙,稍后有空的时候再来将每个损耗详细讲解下,包括计算方式 非常感谢,冰版! 期待冰版的详解···· 专家级的人物呀。

首先来说导通损耗。

导通损耗:是指mosfet在导通的时间段,由于电流在mosfet本身的导通电阻上产生的压降造成的欧姆损耗。

Pon-loss=IDS(on)rms2 × RDS(on) × Don

注意以下几点:

IDS(on)rms 指的是电流有效值,在计算的时候大家记得要转换

RDS(on)是要按照预估的温度,在mosfet的datasheet里面的曲线找到相对应的RDS(on)值,曲线图见25楼

Don指的是最大导通占空比

这个损耗在MOSFET的损耗中占据很大的比重,特别在软开关电路中

由128楼的式子可以看出RDS(on)值越小,损耗也就越小,目前来说CoolMOS的RDS(on)可以做得很小,所以导通损耗相对可以做得更小

但RDS(on)小,会带来更大的Qg(原因请见水蜘蛛大师的帖子),也就是可能会带来更大的开关损耗跟驱动损耗

这个式子看似简单,其实要精确计算远远没有想象中的那么简单

其原因大家可以先讨论下……

冰版再讲讲其他损耗吧? 没有讨论气氛,就我一个人在唱独角戏

大家一起讨论起来,在看帖的时候肯定有疑问 提出来大家一起聊聊,这样感觉更能深入进去!~~

不是不想讨论,是水平有限插不上嘴啊,......其实一直在关注着呢,还在做笔记哟,看我多么认真学习啊,哈哈...

好同志!~

这个Rdson会随温度变化吧?

这个IDS(on)rms 和 Don可以分别通过测试Ids和Vds波形得到吗?

是的,一般计算都是先假设一个温度,然后再选对应的Rdson,最后计算各个损耗之后,再需要反过来计算温升是否是我们假设的那个值

如果是的,恭喜你,假设成立

很不幸的是,假设成立的机会很少,要不断的重写去迭代,最后才能得到一个较为精确的值

那IDS(on)rms 和 Don从哪得到呢?

IDS(on)rms 可以根据公式通过峰值电流来换算

Don是你计算得到的占空比

Pon-loss=IDS(on)rms2 × RDS(on) × Don

冰版主:为什么还要使用DON,RMS已包括了时间比例的成分了。

同问,我觉得不需要乘以D了

说的挺有道理的,还请冰版抽空讲一下吧?这个Don到底需不需要乘上!?...

这里的有效值只是开通时间内的有效值,并不是整个开关周期的有效值吧

Pon-loss=IDS(on)rms2× RDS(on)× Don

个人感觉这个式子里面用的是IDS(on)rms了,也就是流过MOS的电流了,那么就没有必要后面再乘一个Don;不知道我这个想法对不对?

Pon-loss=IDS(on)rms2 × RDS(on) × Don

这里电流用的是IDS(on)rms,也就是流过MOS管的电流了,那为什么还要后面乘一个Don呢?

怎么转换

接下来讲截止损耗

截止损耗指的是mosfet在完全截止之后,由于MOSFET的drain与source的电压,从而在MOSFET中产生漏电流而引起的损耗。

其计算公式为 Poff =VDS(off) × IDSS ×Doff

其中

Poff :是截止损耗

VDS(off):指MOSFET完全关断后,drain与source承受的电压

IDSS :指MOSFET完全关断后,drain与source之间的漏电流,这个参数在datasheet里面可以查到,如下图

Doff:关断占空比

等待下一个损耗....冰版,要善始善终啊, 冰版,这个Doff关断占空比和上面所说的Don导通占空比之间的关系是什么样的?是Don+Doff=1?

是的

大师,在参数表中有一栏dv/dt, "Peak Diode Recovery dv/dt"这是什么意思?是不是“二极管恢复峰值时间”?谢谢!

接下来是开通损耗跟关断损耗,也就是常说的开、关损耗

这个是从这次演讲资料截下来的图,省去了打字的麻烦

请问0Vds和Id的波形该如何检测? 有哪些注意事项?

还有一个就是MOSFET的驱动损耗

在 精通开关电源设计 这本书的158页认为这个值再乘以1.2更合适一些。

这本书将MOSFET驱动的章节有几个小错误(但不影响这本书是一本非常难得的好书)

关于这个损耗乘以1.2,书中并没有给出详细的解答,只是说了一些额外的电流,但电流从哪里来的却没有说

个人认为,这个“额外的电流”正是书本的错误之一,作者认为在驱动米勒平台时的电流方向是向驱动部分流的,实际中却是相反的!

接下来要说的就是输出电容Coss的损耗

接下来的是body-diode的正向导通损耗

请问:这个二极管是复位的二极管吗?不是MOS管的体二极管吧!

这里的bodydiode主要指的是体二极管

请教下冰版,体二极管一般都是并联反接在MOS边上,这里的损耗来自哪里,我不是很懂,能不能详细阐述下呢。因为如果是正向损耗的话,也就是这个二极管导通,势必Vds为负电压么

在有些软开关电路中,或者用作同步整流管,MOSFET的体二极管要流过电流,以达到ZVS的效果

谢谢冰版,让我知道了还有软开关技术来降低开关损耗这么一回事儿~

请教冰版主,式中IF怎么查了,和ISD一样吗?

最后一个是body-diode的反向恢复损耗

如果要算一个周期内MOS的损耗,是不是这八个损耗全部都要算进去啊?觉得好难啊.... 麻烦问问fly老师 为什么高电压时电流有效值会降低呢 这里的电压是指Vds吗?如果是的 Vds和电流不是正向关系吗 Vds高了 电流也高了 导通损耗也会升高把 请老师不惜赐教 当功率一定的情况下,由P=UI可以知道,U变高了,I就变小了,当然这里指的是有效值。我这里所说的Vds是MOS关断时DS间的电压。 谢谢老师 我不太会反激式 是不是理解为mos导通时线圈给mos提供的能量P是一定的 所以电压 电流成反比关系 如果在提供的功率不是一定的条件下 电流电压 近似成正比关系 ? 这个是三菱模块在300V电压下的 仿真右侧是温度

冰版,您有没有测过开关时间呀?

你指的是从10%到90%Vgs这段时间吗?

只要测试驱动波形就可以得到你说的这个时间

您是怎么测的?

这个开关时间的损耗怎么算

冰版有空可以讲讲MOS的驱动,尤其是Pcb上布线要注意的地方,最好有实际截图,呵呵。

MOSFET的驱动其实sometimes版主有个帖子已经做了非常详细的讲解,bode可以去参考下

从PCB布线来说,远离dv/dt与di/dt较大的地方,尽量不要跟有高频载波的走线平行,驱动电阻尽量靠近MOSFET的栅极(Infineon的C6跟E6系列Coolmos内部集成了驱动电阻),如果加图腾的话,也要尽量靠近MOSFET。如果多个MOSFET并联的话,要注意尽量保证布线阻抗的一致性。

截图的话,回家找到了再发上来。

冰板问个问题就是MOS管的开关速度跟什么有关而三级管的开关速度又跟什么有关呢

这个问题问得好,估计很多的工程师都没有思考过这个问题

先卖个关子,大家先讨论下吧。(时间不早了,我要下班了……)

这个问题其实很简单,主要跟波形的rise time 与 fall time 有关

如果开关频率提高到MHz级别,即使占空比达到50%的双端拓扑,那么MOSFET的导通时间就为500ns,如果rise time 与 fall time占的比例太大的话,大家可以想象下会有什么后果

下图是Infineon的IPW65R041的数据

这个时间在1M的频率下还是可以接受的,但如果是更高的5M,或者10M的工作频率呢?

谢谢,先消化下不懂的在请教冰版

用示波器可以看上升沿。 很好的东西! 这个Qg一般要多久才能达到驱动MOSFET的要求呢??Qg的全名是Total gate charge

冰版 我想问一下就像上图那样 我们有时候会在MOS管的栅极加上一个二极管有什么作用?

应该是起关断加速作用的。 我帮冰版回答一下,反向加个快速二极管是在MOSFE关闭时提供快速放电通道,减小开关的关断损耗,你可以用示波器看一下加二极管与不加二极管波形的区别就能明白了

我刚看了波形了 发现加二极管的话功率小了很多 用示波器看可以看出是占空比变小了 加了二极管后发现当驱动波形到峰值的时候 脉冲马上变为低电平 不加二极管的时候脉冲会缓慢下降 也就像您所说的加了二极管的话会提供一个MOS管关闭时的放电通道 减小损耗 但是也无形的减小了占空比 是不是我选的COMS管没选好的原因啊?

图一.栅极不带二极管

图二.栅极带二极管

我最近做的一个电源有大概10%左右的几率烧MOS管,而且连同栅极的驱动电阻与源极的电流检测电阻还有IC一起烧掉,烧坏的MOS管外观完好,用万用表测DS间短路,一般这样的情况是什么原因造成的?我们在选用MOS管的时候是不是还要参考一下DG极之间的耐压呢?因为以往我碰到的出现MOS管烧掉的现象都不会烧掉栅极的驱动电阻。。。麻烦帮我解答一下

MOSFET的算坏几率达到了10%,说明你的设计肯定有问题了,除非MOSFET是假货

按照你的描述,应该是过压损坏的几率比较大

但具体的原因分析,没有看见你的电路,波形也没有就不好分析了

在一定条件下电流升高时,(如电压一定,温度不变的情况下)内阻会减小...此话对么?

只学习,不发表意见

40楼的说法不对!上传个资料供大家参考:功率MOSFET的特性。来添把火

好好学习天天向上 这个不错。。。哈。。。
谢谢冰板学习了 很好的东西! 不错啊!

占个位...认真学习

学习了 先搬个凳子来 很好的东西! 难得 的好贴,必须顶!!! 顶。。。。来学习的。。。。

我是怎么选mosfet的,首先是用什么封装的,然后选定需要的耐压是多少的,然后Rdson,这个是跟Qg成反比的,主开关管就要考虑雪崩电压了,因为有些工作状态会达到击穿,要考虑的。

下图图是一个MOS的规格书上面提到的MOS的三个电容参数: 下面是我根据上面各位老师的所说的内容,整理了一下有关MOS电容参数,请各位老师补充一下不完整的地方或错误的地方,这样就比较明了了,谢谢! 输入电容 Ciss = Cgs + Cgd 谢谢冰版! 好鸡冻哟,.......我问的问题冰版都给予了耐心的解答,这种待遇我以前都没有的啊。..... 一般这个Ciss有1000pF左右,所以在G-S两端要加几十K的电阻进行静电放电,对不?? 请问,如果想把Cgd的影响消除的话,如何设计呢??

为什么要这么选择呢?先选封装?

我一般是先选耐压VDss,再根据电流ID,然后是导通电阻Rdson,然后是栅荷系数Qg。

因为我是做模块电源的,所以平面面积有限!~~~

普通的MOS也可以做成平面装的,散热效果差不多。

散热效果差不多?何以见得?

据我的理解,不同封装的MOSFET其散热效果千差万别,主要表现在热阻上,请看下图

这个图不错。。。
Dpark和D^2park怎么差别这么大。

主要是内部晶圆的差异,造成热阻的差异

这个图表来自于Infineon的Application note,应该是比较权威的资料

如果能搭配较大铜箔,<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

发热零件之间距离能拉开,

热阻效果能发挥更大效用.

请注意这里的图纸针对的是MOSFET本身结到外壳的热阻Rθj,跟外部没有关系

如果能搭配较大铜箔,

---这个的主要是减少MOSFET的封装外壳(引脚)跟散热部件(PCB的铜箔)之间的热阻,对MOSFET本身的内部热阻Rθjc并没有任何帮助

发热零件之间距离能拉开,

---这个的主要是减少散热部件(PCB的铜箔)跟空气之间的热阻,对MOSFET本身的内部热阻Rθjc也没有任何帮助

但上述两个措施能改善整个散热路径的热阻,对整机散热是有帮组的

是的主要针对Rthja,一般资料皆有注明.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

怎么会对Rthja?器件都封装在一起了,在不破坏器件封装的情况下,如何还能改变其热阻?

请把你的资料去处发上来,或者直接把资料发上来!

IPD200N15N3_Rev2.05[1]

版主,如第二页Rthja资料,

不知这样理解是否正确?<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

很不幸的告诉你,你的理解是错误的!

看看我在图纸中标记的部分吧,其Rthja并没改变,只有整个电路的热阻RthjA变小了

所以我们所做一些散热,是对整个电路散热然后间接影响MOS温度吗?

应该说散热的目的是控制MOSFET的结温不超过其允许的最大值。

MOSFET的内部结温等于其外壳温度+损耗乘结到外壳的热阻值得到的温度,外加散热器,以及一些辅助的散热措施都是为了降低外壳温度,从而使结温在一个可控范围内

学习了! 冰版! <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

,受教了,谢谢。

冰版,还有其他损耗没和我们讲呢

我们都在做笔记

冰版主不错,介绍了封装的意义了。

TO-247封装比TO-220封装散热更好呢?

上面没有提到,但热阻应该更好,可以参照相关资料

跟着学习

帖子质量确实不错,出自大家之手。对于选型讲的特别到位。下来需要大家补充一些如何计算MOS的损耗?我个人不建议说起损耗就算导通损耗,其它忽略。毕竟勿以善小而不为,勿以恶小而为之嘛。

剩下:驱动损耗

容性开通损耗

感性关断损耗

请大家补充,以上前三样计算,如有错误,请相互讨论!

冰版,可不能就这样停下来了啊,我们大家还在翘首以待呢。

请zhanghuawei把你的每个代号所表示的意思明确标示出来,以便大家理解与讨论

不过个人意见认为,直接把datasheet的数据不加处理拿来使用,对付粗略的计算好可以,远远达不到精确计算的程度

代号都是尽量写得很明白了,写多了,大家还觉得看起来麻烦。这个是完全按照理论处理,和实际有误差。这些是早些年弄的了,。精确的没有误差(误差很小)的方法,还请冰版补充。

我的计算过程和zhanghuawei差不多,一直都觉得直接在规格书上取值比较不妥,但一直没有找到很好的方法,期待冰版主的指教。

参照datasheet的曲线,如果只是按照datasheet提供的数据去计算,肯定不准,甚至是一种错误的做法!!

datasheet的数据都是有特定的测试条件,而实际工作的器件肯定不会在测试的条件下工作

那和实际差距多大呢?

跟实际的差距要看你的MOSFET的具体工作状况而定

拓扑,工作频率,实际工作过程中产生的结温温升,散热方式,工作的电压范围等参数都有影响

冰版抓紧上你的算法,,需要整详细哦,大家会提问的

这个帖子里面已经有在讲计算方法了,你自己去找找,我不会专门花时间去写一个详细的计算例子的,况且我也没有那么多的时间

知识的整理要靠自己,“拿来主义”是工程师的大忌---与广大网友共勉。

非常赞同冰版的这句话!! 我懂了,呵呵。

谢谢冰版的经验分享,学习了!

太好

有些开关过程中,反向恢复损耗可能会占到50%以上。

自带板凳 来学习

我也来啊~~

先来看看,等会提问,各位高手可要给意见啊!

Igate的解释。。。

一般都是用到算PD的时候。。。

做格记号

开始学习~~~ 好贴,学习。。 冰版,还剩下几个损耗的计算方法还没有说呢,虽然有点云里雾里,但还期待着冰版能讲完...........

我也期待呢~

详见211帖,

损耗的计算在90楼往下已经给出了公式,有问题可以提出来

冰版弱请教一下,你的128楼和188楼的两个计算,我有点不懂。功耗的单位是W,你这么写出来单位是?请百忙中分析下。 路过,学习中...... 看得一头雾水,看来距离还有很远啊! 学习好知识 帖子中,大家对单个MOSFET应用都讨论得很到位,但是很多的情况,往往单个MOSFET难以胜任大电流的场合,又限于成本的压力无法使用模块,只有用很多的单管并联。请大家再讨论下单管并联中需要注意的问题。 嘿嘿,钟工提出问题啦,哈哈~~

个人观点:并联最关键的是防止导通不平衡,导致RDS一大一小,恶性循环,

1.两个驱动电阻单独驱动,为防止驱动能力不足导致不平衡,最好加三极管驱动。

2限流检测RS最好用两个同等网络给限流脚,保证每个MOSFE不过流。

3两个MOSFE尽量靠近,使用一个扇热片,避免两个管子温度相差太大。

我没用过两个并联的管子,只是肤浅的想法,

当然这两个管子一致性要很好 学习了.... 学习中。。。。。 难道的好贴啊 顶....学习了!!!

讲的很到位呀

其实多个MOSFET并联的时候,容易引起炸管的主要原因有两个,第一个是到达每个MOSFET的驱动信号的不一致,导MOSFET开关的时序有误差,从而引起瞬间炸管。

第二个原因是每个MOSFET的主功率回路电抗的不一致性,导致流过每个MOSFET的电流不平均,最终导致其中电抗回路最小的MOSFET结温超标而炸管。

请大家继续补充

学习了....很受用 两个MOS并联时在PCB和参数上半尺一致性非常重要,以前吃过亏的。 带个板凳来学习,还请冰版主继续更新!~ 顶一下,好好学习学习

好贴再次留名 期待持续更新哈
~~

你汗啥~~

,营长喝酒了,天气热。 好贴,我对MOS管了解了88% 请教下高手们,MOS的驱动电压在多少伏比较合适 15V

好好学习

天天向上

學習!

讨论Over啦?看来来迟了!

似乎大家都忽略了一个参数,MOSFET的跨导,同样的8N60不同厂家给出的跨导参数是不一样的哦!

大家是否讨论一下 跨导 对于MOSFET的开通损耗及电源EMI的影响!

跨导是指?

版主们跑哪里去了呢?

我粗略的回答下:在MOSFET中,跨导指的是栅源电压对漏极电流的控制作用。在Vgs与Ids的转移特性曲线中,跨导为曲线的斜率,和普通晶体管的电流放大倍数类似!

好想法,期待高手解答 高手过招,站到桌子上看 跨导对EMI的影响,关注中。

不错的帖子,MOSFET应用广泛,大学课本里讲的基本都是半导体原理,应用很少。工作以后还是要多学习,多研究研究datasheet。我以前总结的,仅供参考:

http://blog.dianyuan.com/article/52363

不错,顶一下好好学习学习。。

冰版威武,果然好帖,带凳来学习

冰版,讲完MOSFET的事情,可否开个帖子说说BJT的事情呢??BJT的参数,应用,跟MOSFET对比的优缺点,BJT的冷爆现象等

在此先谢过哈

还有反向恢复时间! 电流! 好贴,进来学习。 又学到新知识啦 新人来学习的~

冰版主帮我们大家讲讲COOLMOS呗

BJTCOOLMOS 大家都在坐板凳等着冰版再开课呢~~

等冰版抽出时间再给大家讲讲吧~~~

心中有冰大师,你好,能不能帮我分析一下基准加电容,造成431震荡的问题,帖子:,谢谢啦!

请问在LLC拓扑计算电感量的时候,MOSFET的Ceq该如何选择?谢谢。只有在这个电容上的电放完之后才能实现ZVS.

好帖子,深刻学习了 先顶了帖子在学习 好贴,学习中 MARK大电流电感
  • 波导带通滤波器与微带转换装置的设计  

    0 引言

    随着毫米波技术在现代无线通信系统中的广泛应用,对各种高性能毫米波集成电路的需求也日益增长。微带线是现有毫米波集成电路中十分重要的传输线形式,各个MMI

  • 【讨论】说说MOSFET那些事发这个帖子之前,我纠结了很久……
    论坛里面有很多的高手,对MOSFET的结构,驱动,选用,计算等等都开过专门的帖子讲解与讨论,比如水蜘蛛大师,sometimes版主等人,讲解的非常的详细,帖子的

  • 求助,从磁路分析为什么 反激、正激、半桥、全桥新手菜菜鸟一枚,求大神帮助从磁路的角度分析为什么反激、正激、半桥、全桥的输出功率越来越大?需要看看BH曲线,1象限,1,3象限。大神,能在详细点么?

  • 凌力尔特推出6A、42V 输入同步降压型开关稳压器
  • 电感的作用
  • 如果搞了10年15年20年电源没有搞出点什么名堂,趁
  • buck开关电源 MOS管驱动问题
  • 移相全桥ZVS DC/DC变换器的极点配置自适应预测
  • 如何选择合适工业连接器?
  • PFC 设计时 电感的Ipk 值为什么是 Iin 最大值得
  • [稳压电源]有没有使用过TTL电平控制28V电源开关
  • 电子助视器
  • 推荐IGBT、MOSFET相关书籍