您好,欢迎光临!   请登录 免费注册    
  您的位置:电子变压器资讯网 > 资讯中心 >  技术文章 > 正文
理解功率MOSFET的电流
[发布时间]:2011年11月10日 [来源]:互联网 [点击率]:4982
【导读】: 通常,在功率MOSFET的数据表中的第一页,列出了连续漏极电流ID,脉冲漏极电流IDM,雪崩电流IAV的额定值,然后对于许多电子工程师来说,他们对于这些电流值的定义以及在实际的设计过程中,它们如何...

通常,在功率MOSFET的数据表中的第一页,列出了连续漏极电流ID,脉冲漏极电流IDM,雪崩电流IAV的额定值,然后对于许多电子工程师来说,他们对于这些电流值的定义以及在实际的设计过程中,它们如何影响系统以及如何选取这些电流值,常常感到困惑不解,本文将系统的阐述这些问题,并说明了在实际的应用过程中如何考虑这些因素,最后给出了选取它们的原则。

连续漏极电流

连续漏极电流在功率MOSFET的数据表中表示为ID。对于功率MOSFET来说,通常连续漏极电流ID是一个计算值。当器件的封装和芯片的大小一定时,如对于底部有裸露铜皮的封装DPAK,TO220,D2PAK,DFN5*6等,那么器件的结到裸露铜皮的热阻RθJC是一个确定值,根据硅片允许的最大工作结温TJ和裸露铜皮的温度TC,为常温25℃,就可以得到器件允许的最大的功耗PD:

     公式

当功率MOSFET流过最大的连续漏极电流时,产生最大功耗为PD:

      公式

因此,二式联立,可以得到最大的连续漏极电流ID的计算公式:

       公式

其中,RDS(ON)_TJ(max) 为在最大工作结温TJ下,功率MOSFET的导通电阻;通常,硅片允许的最大工作结温为150℃。

需要说明的是:上述的电流是基于最大结温的计算值;事实上,它还要受到封装的限制。在数据表中,许多公司表示的是基于封装限制最大的连续漏极电流,而有些公司表示的是基于最大结温的电流,那么它通常会在数据表注释中进行说明,并示出基于封装限制的最大的连续漏极电流。

在公式(1)中,需要测量器件的热阻RθJC,对于数据表中的热阻都是在一定的条件下测试的,通常是将器件安装在一个1平方英寸2oz的铜皮的PCB上,对于底部有裸露铜皮的封装,等效热阻模型如图1所示。如果没有裸露铜皮的封装,如SOT23,SO8等,图1中的RθJC通常要改变为RθJL,RθJL就是结到管脚的热阻,这个管脚是芯片内部与衬底相连的那个管脚。

      

                     图1 等效热阻模型

功率MOSFET有一个反并联的寄生二极管,二极管相当于一个温度传感器,一定的温度对应着一定的二极管的压降,通常,二极管的压降和温度曲线需要进行校准。

测试时,功率MOSFET的反并联的寄生二极管中通过一定的电流,当器件进入热平衡状态时,测量二极管的压降、器件裸露铜皮或与芯片内部衬底相连的管脚的温度,以及环境温度。

通过二极管的压降和通过的电流,可以计算功耗;通过二极管的压降可以查到结温,根据功耗、结温和器件裸露铜皮或与芯片内部衬底相连的管脚的温度,可以计算得到RθJC或RθJL。根据功耗、结温和环境温度,还可以计算得到RθJA。

特别强调的是,RθJC不是结到器件的塑料外壳温度。RθJA是器件装在一定尺寸的PCB板测量的值,不是只靠器件本身单独散热时的测试值。实际的应用中,通常RθJT+RθJA>>RθJC+RθCA,器件结到环境的热阻通常近似为:RθJA≈RθJC+RθCA

热阻RθJC确定了,就可以用公式(1)计算功率MOSFET的电流值连续漏极电流ID,当环境温度升高时,相应的ID的值也会降低。

[上一页] [1] [2] [3] [下一页]

投稿箱:
   电子变压器、电感器、磁性材料等磁电元件相关的行业、企业新闻稿件需要发表,或进行资讯合作,欢迎联系本网编辑部QQ: , 邮箱:info%ett-cn.com (%替换成@)。
第一时间获取电子变压行业资讯,请在微信公众账号中搜索“电子变压器资讯”或者“dzbyqzj”,或用手机扫描左方二维码,即可获得电子变压器资讯网每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!
温馨提示:回复“1”获取最新资讯。