滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)電源要求的功率MOSFET

發(fā)布時(shí)間:2010-8-2 16:35    發(fā)布者:lavida
關(guān)鍵詞: MOSFET , 功率 , 開(kāi)關(guān)電源
近年來(lái),電源的輸出電壓越來(lái)越低、輸出電流越來(lái)越大(某些電源系統輸出幾十安培到上百安培)。因此,電源設計中采用開(kāi)關(guān)電源控制器、加上多個(gè)驅動(dòng)器及功率 MOSFET組成的多相開(kāi)關(guān)電源能滿(mǎn)足這種要求。若采用多相控制器與功率MOSFET組成的結構,應用十分靈活,可以根據輸出電流的大小合理選擇開(kāi)關(guān)管及同步整流管,并且可獲得很好的轉模效率及低的紋波電壓。  

為減少在工作頻率高時(shí)的開(kāi)關(guān)管損耗,要求開(kāi)關(guān)管的柵極電容小、導通電阻;并且要求輸出漏極電流大,不少功率MOSFET廠(chǎng)家紛紛開(kāi)發(fā)出各種低Qg、低RDS(on)及大ID的專(zhuān)用開(kāi)關(guān)電源MOSFET。本文介紹Infineon公司在2007年7月推出的為開(kāi)關(guān)電源設計的N溝道高開(kāi)關(guān)速度功率MOSFET。它的型號是BSCO16NO3LSG。它的產(chǎn)品摘要為:VDS=30V、RDS(on)=1.6mΩ、ID=100A。  

主要特點(diǎn)及有關(guān)參數  

BSCO16NO3LSG的主要特點(diǎn)及有關(guān)參數:  

1. 可采用TTL邏輯電壓控制;  

2. 在TTL邏輯高電壓時(shí),其導通電阻RDS(on)很小。如VGS=5V時(shí),RDS(on)=1.7mΩ;VGS=4.5V時(shí),RDS(on)=1.8 mΩ;VGS=4V時(shí),RDS(on)=2mΩ;并且ID在0~50A范圍內變化,RDS(on)不變,如圖1所示;  

  
圖1 BSCO16NO3LSG的典型漏-源導通電阻  

柵極電荷Qg×RDS(on)的乘積小,有利于工作于高頻率時(shí)減小損耗及具有良好的開(kāi)關(guān)特性;  

3. 熱阻RJC低,RJC=1℃/W;并且在40mm×40mm×1.5mm單層敷銅板(環(huán)氧樹(shù)脂PCB),其銅層面積為6cm2(銅層厚70μM),PCB垂直在靜止空氣中的熱阻RJA=50℃/W。這說(shuō)明在一定工作條件下,功率MOSFET所需的冷卻散熱的PCB面積不大,可以減少PCB面積;  

4. 小尺寸PG—TDSON—8封裝(一種封裝背面有較大面積散熱墊的結構),其尺寸為:6mm×5mm×1mm。其背面形狀如圖2所示;  

  
圖2 BSCO16NO3LSG的封裝背面有較大面積散熱墊  

5. 在足夠大的散熱面積條件下,VGS=4.5V,該器件散熱墊的溫度TC在25℃~100℃范圍,其最大的連續ID可達100A。如果在其散熱敷銅層面積為6cm2的條件下(RJA=50℃/W),VGS=10V、TA環(huán)境溫度=25℃,其最大連續ID為32A。如果要求連續ID大于32A,可增加散熱面積或采用雙層敷銅層的PCB。  

漏極電流ID與MOSFET散熱墊的溫度TC的關(guān)系表明:在VGS≥10V時(shí),即使TC=120℃,也可保證ID=100A,脈沖漏極電流可達400A;  

6. 該MOSFET的最大功耗在TC=25℃時(shí),Ptot=125W。這與散熱條件有關(guān)。如果在TA=25℃,RJA=50℃/W的條件下(即散熱面積僅6cm2層敷銅層)時(shí),其最大允許功耗僅2.5W。如果要增加最大允許功耗時(shí)可增加散熱面積或采用雙層銅層的PCB;  

7. 該MOSFET的輸出特性如圖3所示,轉移特性如圖4所示。  

  
圖3 輸出特性  

  
圖4 轉移特性   

滿(mǎn)足同步整流的工作安全  

在同步整流的電路中,它由高端MOSFET(HS)及低端MOSFET(LS)組成,如圖5所示。HS及LS由驅動(dòng)器驅動(dòng),在正常工作時(shí):HS導通時(shí),LS截止;HS截止時(shí),LS導通。為防止HS沒(méi)有關(guān)斷、LS開(kāi)始導通的情況發(fā)生,在HS截止時(shí)有個(gè)死區時(shí)間后LS才導通。  

  
圖5 同步整流電路  

由于MOSFET管內存在極間電容Cgd及Cgs,在HS開(kāi)始導通時(shí),有電流Icgd流經(jīng)Cgd、經(jīng)過(guò)Rgate+Rdrive后到地而產(chǎn)生一個(gè)△VGS、△VGS=(Rgate+Rdrive)×Icgd,如果△VGS大于LS的VGS(th),則可能使LS導通,即產(chǎn)生HS及LS都導通的情況,這將使MOSFET造成損壞。若LS中的Cgd和Cgs的比值Cgd/Cgs≤1時(shí),這種HS及LS同時(shí)導通的事故可避免。BSCO16NO3LSG在工藝上可做到Cgd/Cgs≈0.48的最佳比值,使同步整流的工作很安全(資料中給出Qgd典型值為10nC,Qgs典型值為21nC,其比值為0.476)。  

引腳排列  

該MOSFET采用散熱良好、熱阻RJC小的PG—TDSON—8封裝,其引腳排列如圖6所示。為保證良好散熱,在印制板設計時(shí),4個(gè)漏極并聯(lián)引腳D的焊盤(pán)與其背面散熱墊的焊接面連接在一起,3個(gè)源極并聯(lián)的焊盤(pán)尺寸也盡量的大,有利于散熱。一種印制板圖形設計如圖7所示。  

  
圖6 引腳排列  

  
圖7 一種印制板圖形設計  

BSCO16NO3LSG的參數較多,并相應的有很多特性曲線(xiàn)。若對此N溝道功率MOSFET有興趣,可訪(fǎng)問(wèn)該公司網(wǎng)站:www.infineon.com。在OptiMos?系列功率MOSFET有各種封裝的N-MOSFET,適用于各種開(kāi)關(guān)電源。
本文地址:http://selenalain.com/thread-18623-1-1.html     【打印本頁(yè)】

本站部分文章為轉載或網(wǎng)友發(fā)布,目的在于傳遞和分享信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀(guān)點(diǎn)和對其真實(shí)性負責;文章版權歸原作者及原出處所有,如涉及作品內容、版權和其它問(wèn)題,我們將根據著(zhù)作權人的要求,第一時(shí)間更正或刪除。
您需要登錄后才可以發(fā)表評論 登錄 | 立即注冊

相關(guān)在線(xiàn)工具

相關(guān)視頻

關(guān)于我們  -  服務(wù)條款  -  使用指南  -  站點(diǎn)地圖  -  友情鏈接  -  聯(lián)系我們
電子工程網(wǎng) © 版權所有   京ICP備16069177號 | 京公網(wǎng)安備11010502021702
快速回復 返回頂部 返回列表
午夜高清国产拍精品福利|亚洲色精品88色婷婷七月丁香|91久久精品无码一区|99久久国语露脸精品|动漫卡通亚洲综合专区48页