電源適配器-MOSFET的耐壓對(duì)性能參數(shù)的影響

今天，廣東電源適配器廠(chǎng)家來(lái)教大家一些電源適配器MOSFET的耐壓對(duì)性能參數(shù)的影響

功率比較小的單管變換器的主開(kāi)關(guān)通常采用MOSFET,其優(yōu)點(diǎn)是電壓型控制,所需要的動(dòng)功率低,低電壓器件中MOSFET的導(dǎo)通壓降和開(kāi)關(guān)速度是最佳的。

MOSFET的耐壓對(duì)導(dǎo)通電阻的影響: MOSFET的耐壓水平由芯片的電阻率和厚度決定,而MOET是多數(shù)載流子導(dǎo)電器件,芯片電阻率直接影響器件的導(dǎo)通電阻,通常MOSFET的導(dǎo)通電阻隨耐壓的2.4-2.6次方增加?如100V耐壓是30V耐壓的3.3倍,而同樣大的芯片的導(dǎo)通電阻將變成3y241,大約為600倍!如果還想保持導(dǎo)通電阻的基本不變就需要更大的管芯面積,這樣不僅增加了封裝尺寸,而且價(jià)格也將明顯上升?

如1020封裝的耐壓為40N的舊P740型MOSFET的導(dǎo)通電阻為0.550,而導(dǎo)通電阻相近的耐壓為50V的F490型MOsFT(導(dǎo)通電阻為040)則需要T0247封裝?耐壓僅僅相差100N,封裝尺寸增加近1倍IHFHCL0的耐壓分同樣以T0.220封裝的田RF系列MOSFET為例,IRF40?IR740?R別為200V,400V?500V?600V,導(dǎo)通電阻為0.180?0.550?0.80?L.20:25℃時(shí)的額定電流為28A?18A?10A?8A?6.2A?由此可見(jiàn)耐壓對(duì)導(dǎo)通電阻的影響是很大的

開(kāi)關(guān)電源適配器MOSFEI的耐壓對(duì)桶極電荷的影響

在一般應(yīng)用中MOSFET的開(kāi)關(guān)速度實(shí)際上是受驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力影響,極少會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力過(guò)剩而MOsFET的速度或自身特性限制了開(kāi)關(guān)速度?

 MONET的電荷量是影響開(kāi)關(guān)速度的最主要因素?最簡(jiǎn)單的理解是:例如100C的極電荷用100mA的電流將其充滿(mǎn)或放盡,需要的時(shí)間為1us,而30nC的電荷則僅需要時(shí)間?或者是在相同的驅(qū)動(dòng)時(shí)間,則驅(qū)動(dòng)電流可以下降為30mA?實(shí)際上決定MOPEI的開(kāi)關(guān)速度的因素是量漏電荷(Q),也就是MOSFET從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換到阻斷或從阻斷轉(zhuǎn)換到導(dǎo)通過(guò)程中越過(guò)“放大區(qū)”所需要的電荷“密勒電荷”?

以IRF740系列MOSFET為例,740;32mC;740A:16可以看到即使是同一型號(hào),經(jīng)過(guò)改進(jìn)后柵極電荷可以減小?但是如果不是一代的MOSFET則柵極電荷較小的更明顯,以IRF50和ST公司的STW14N50相比,結(jié)果是前者的桶極電荷75nC,而后者則為28mC,幾乎是1/3?這樣或者對(duì)驅(qū)動(dòng)能力的要求隨之降低到1/3或開(kāi)關(guān)速度快2倍?由此可見(jiàn),在選擇主開(kāi)關(guān)時(shí),應(yīng)盡可能選擇新品?

開(kāi)關(guān)管額定電流的選擇

殼溫對(duì)額定電流的影響

在這里通過(guò)以常用的1 RFBCA0型MOSFET為例,介紹開(kāi)關(guān)管額定電流的選擇。

開(kāi)關(guān)管額定電流的選擇需要根據(jù)MOSFET特性, MOSFET的額定電流是在MOSFET的外殼溫度為25℃條件下確定的?然而,隨著MOSFET外殼溫度的上升, MOSFET的額定電流會(huì)隨之降低,圖6-2所示為IRFBC40的額定電流與外殼溫度關(guān)系?

通常,開(kāi)關(guān)管工作的溫度大概在100℃是合理的水平,對(duì)應(yīng)的實(shí)際額定電流為25℃時(shí)的60%?

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