mos管功耗-mos管功耗計算方法及MOS驅(qū)動基礎(chǔ)-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2020-08-05
MOS管功耗，要確定一個MOSFET場效應(yīng)管是否適于某一特定應(yīng)用，需要對其功率耗散進行計算。耗散主要包括阻抗耗散和開關(guān)耗散：PDDEVICETOTAL=PDRESISTIVE+PDSWITCHING
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(guī)格或者功率規(guī)格的產(chǎn)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(tài)功耗，業(yè)界習(xí)氣于用飽和導(dǎo)通電阻RDS(ON)來權(quán)衡，這是不太客觀的，由于電流規(guī)格在很大水平上影響著RDS(ON)的數(shù)值，其內(nèi)在緣由是VMOS管的管芯是由大量管芯單元(Cell)構(gòu)成的，很顯然，其他條件相同的情況下，電流規(guī)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，得到一個名為“本征電阻”的參數(shù)以減少電流規(guī)格的影響(圖1．46)。本征電阻小，就意味著要么電流規(guī)格很高，要么適用的開關(guān)頻率很高。另一方面，管芯制程（芯片的設(shè)計與制造規(guī)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(dǎo)體方面，耗散功率會限制管芯制程的進一步減小，這方面還是滯后于小功率IC的。
除了通態(tài)功耗，開關(guān)功耗（開通與關(guān)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(yīng)用，請求尤為迫切。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(guān)功耗，義影響開關(guān)速度，雖然如此，這依然是當前技術(shù)開展的主要方面。
在普通狀況下，我們很難從公開的技術(shù)材料中查閱到管芯的詳細大小，一個粗略的替代辦法是，能夠用產(chǎn)品技術(shù)手冊中給出RDS(ON)和丈量這一數(shù)值所采， 用的漏極電流相乘，我們權(quán)且稱這個數(shù)值為“歐安值”。用歐安值也能得到相似的結(jié)果，如圖1. 47所示。
這個圖形與圖1. 46最大的不同是，可以反映出開關(guān)速度存其中的限制因素，早期的高速產(chǎn)品，如2SK2313，同樣有比擬低的歐安值，但是它的封裝比擬大，而且電流規(guī)格偏低。
mos管功耗的驅(qū)動基礎(chǔ)和時間功耗計算詳解，我們先來看看MOS關(guān)模型：
Cgs：由源極和溝道區(qū)域重疊的電極形成的，其電容值是由實際區(qū)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(jié)果。第一JFET區(qū)域和門電極的重疊，第二是耗盡區(qū)電容（非線性）。等效的Cgd電容是一個Vds電壓的函數(shù)。
Cds：也是非線性的電容，它是體二極管的結(jié)電容，也是和電壓相關(guān)的。這些電容都是由Spec上面的Crss，Ciss和Coss決定的。
由于Cgd同時在輸入和輸出，因此等效值由于 Vds電壓要比原來大很多，這個稱為米勒效應(yīng)。
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(yīng)用的時候需要修改Cgd的值。
開啟和關(guān)斷的過程分析：
MOSFET驅(qū)動器的功耗包含三部分：
1. 由于MOSFET柵極電容充電和放電產(chǎn)生的功耗。
與MOSFET柵極電容充電和放電有關(guān)。這部分功耗通常是最高的，特別在很低的開關(guān)頻率時。
2. 由于MOSFET 驅(qū)動器吸收靜態(tài)電流而產(chǎn)生的功耗。
高電平時和低電平時的靜態(tài)功耗。
3. MOSFET 驅(qū)動器交越導(dǎo)通（穿通）電流產(chǎn)生的功耗。
由于MOSFET 驅(qū)動器交越導(dǎo)通而產(chǎn)生的功耗，通常這也被稱為穿通。這是由于輸出驅(qū)動級的P溝道和N 溝道場效應(yīng)管（FET）在其導(dǎo)通和截止狀態(tài)之間切換時同時導(dǎo)通而引起的。
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