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造成MOSFET发热严重的因素有哪些?

来源:网络        发布时间:09-01        点击:
摘要 : 在开关电源电路中,MOSFET作为最核心的器件,却也是最容易发热烧毁的,那么MOSFET到底承受了什么导致发热呢?本文来带你具体分析。电路设计问题,MOS管工作在线性的工作状态,而不是在开关状态,MOS管导通过程时间过长导致,如图3所示为开关管导通过程。
在开关电源电路中,MOSFET作为最核心的器件,却也是最容易发热烧毁的,那么MOSFET到底承受了什么导致发热呢?本文来带你具体分析。

MOSFET发热影响因素

MOS管的数据手册中通常有以下参数:导通阻抗RDS(ON),栅极(或驱动)电压 VGS 以及流经开关的电流漏源极电流ID,RDS(ON)与栅极(或驱动) 电压VGS 以及流经开关的电流有关,但对于充分的栅极驱动,RDS(ON)是一个相对静态参数。一直处于导通的MOS管很容易发热。除此之外,慢慢升高的结温也会导致RDS(ON)的增加。随着RDS的增加,导致功率管的损耗增加,从而导致发热现象,这也是MOSFET发热的根本原因。


MOSFET发热严重

那么总结导致发热的主要因素主要有以下几点:

电路设计问题,MOS管工作在线性的工作状态,而不是在开关状态,MOS管导通过程时间过长导致,如图3所示为开关管导通过程。例如:让N-MOS做开关,G级电压就要比电源高几V才能完全导通,而P-MOS则相反。没有完全导通,由于等效直流阻抗较大,所以压降增大,Vds*Id也增大,从而造成损耗过大导致发热。

功率管的驱动频率太高,频率与导通损耗也成正比,所以功率管发热时,首先要想想是不是频率选择的有点高。主要是有时过分追求体积,导致频率提高,MOS管上的损耗增大。

功率管选型不当,导通阻抗(RDS(ON))确实是最为关键品质因素,然而开关损耗与功率管的cgd和cgs也有关,大部分工程师会优先选用低导通电阻的MOS管,然而内阻越小,cgs和cgd电容越大,所以选择功率管时够用就行,不能选择太小的内阻。
    
通过漏极和源极的导通电流ID过大,造成这样的原因主要是没有做好足够的散热设计,MOS管标称的电流值,一般需要良好的散热才能达到。所以ID小于最大电流,也可能发热严重,需要足够的辅助散热片。

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