MOS管选型

MOS管选型
最近在推MOS管的过程中，遇到一些问题，最主要的是一个品牌替换参数的对应问题，很多时候我们只关注了电流电压满足要求，性能上的比较我们很少做比较，特从网上摘录此文，供大家参考：
与系统相关的重要参数：

在MOS管选择方面，系统要求相关的几个重要参数是：

1． 负载电流IL。它直接决定于MOSFET的输出能力；

2． 输入—输出电压。它受MOSFET负载占空比能力限制；

3． 开关频率FS。这个参数影响MOSFET开关瞬间的耗散功率；

4． MOSFET最大允许工作温度。这要满足系统指定的可靠性目标。



MOSFET设计选择：

一旦系统的工作条件（负载电流，开关频率，输出电压等）被确定，功率MOSFET在参数方面的选择如下：

1 RDSON的值。最低的导通电阻，可以减小损耗，并让系统较好的工作。但是，较低电阻的MOSFET其成本将高于较高电阻器件。

2 散热。如果空间足够大，可以起到外部散热效果，就可以以较低成本获得与较低RDSON一样的效果。也可以使用表面贴装的MOSFET达到同样效果，详见下文第15行。

3 MOSFET组合。如果板上空间允许，有时候，可以用两个较高RDSON的器件并联，以获得相同的工作温度，并且成本较低。



计算MOSFET的功率损耗及其壳温：

在MOSFET工作状态下，有三部分功率损耗：

1． MOSFET在完全打开以后（可变电阻区）的功率损耗：

PON=ILoad2 × RDSON ×占空比

ILoad为最大直流输出电流。

2． MOSFET在打开上升时功率损耗：

PTRON= （ILoad × VDS × Tr ×FS）/ 2

其中：。

3． MOSFET在截止状态下的功耗：

PTRON= （ILoad × VDS × Tf ×Fs）/ 2

其中：Tf 是MOSFET的下降时间。

在连续模式开关调节器中，占空比等于 Vout/Vin。

VDS是漏源之间的最大电压，对于非同步转换器，VDS=VIN+VOUT 。对于一个同步转换器，升压MOSFET的VDS=VIN ，降压MOSFET则是VDS=VF 。。其中VF是肖特基势垒的正向压降。

我们现在可以计算MOSFET的温度。器件的结温可表示为TA+（PD × θCA）或

TA+（PD × θSA）。其中，TA 为环境温度，PD是上述1、2、3项的功耗之和，θCA是由管壳到环境的导热系数，QSA则是从热沉到环境的导热系数。这些公式，都是假设从结到管壳的导热系数（~1℃/W）与其他热阻相比是负的。








最低成本设计选择MOSFET：

没有一个简单的方法去选择MOSFET与热沉结合，使成本最低。因为这里有多种设计选择适合于变换器系统设计母板。然而，表2中的电子数据，为母板设计员给出了一种方便，便于分析各种选择，包括正确选择性能和低成本的折中。该数据表已经被收进各种电子文本。该数据表表明了两种选

择方法：1）飞兆FDP7030L 型MOSFET，适合于升压与降压应用；2）飞兆FDP6030L 型MOSFET，同样适合于升压和降压应用。现将这份数据表内容按照行序列分别解释如下：

1 升压应用的MOSFET导通电阻值RDSON，来源于MOSFET数据手册；

2 FET的上升时间，来源于MOSFET数据手册；

3 FET的下降时间，来源于MOSFET数据手册。设计者应该注意到，这个数据表为产品规范书中的上升和下降时间，实际观测到的可能会大两倍，所以，开关时间的损耗可能会大大地小于计算出来的。

4 降压MOSFET的导通电阻值RDSON，来源于MOSFET数据手册

5 最大负载电流，决定于应用；

6 最高环境温度，例如40℃；

7 最高管壳温度。这里是指在比较安全的工作状态下，其温度不超过100℃；

8 开关频率的值。尽管较高的开关频率导致较大的功耗，这个数值也被其他诸如输出电流等参数所限制。此参数的典型值的范围在200KHZ到300KHZ之间；

9 FET的输入电压。允许范围在5V—12V之间；

10 输出电压值。输出和输入电压决定了导通时间；

11 占空比。这是一个不确定的范围，对于降压应用的MOSFET来说，占空比可用（1—VIN/VOUT）来表示。

12 升压应用的功率MOSFET总功耗计算包括了开关瞬间脉冲和导通时的两部分功率；

13 降压应用MOSFET的总功耗；

14 热阻。这计算显示，对于升压MOSFET,为了满足最高壳温要求，需要如此大的热沉，各种条件列表给出；

15 升压应用的MOSFET的热沉（散热片）推荐。这一栏给出了与热阻匹配的典型的散热片。注意：这一栏没有经过计算，并且必须使用中被验证；

16 降压应用的MOSFET的热阻；

17 降压应用的MOSFET的。热沉（散热片）推荐。

另外，系统设计者应该注意到这些数据是最坏情况．

从上文可以看出我们替换的时候需要关注的参数主要有：VDSS,,ID,，Rds(on)，tr (nsec，tf (nsec)，频率，RθjA,或RθjC.
KEC选型中注意的问题：譬如仙童的PFQ5N60C其实它的参数是4.5A,600V而不是5A，600V,对应KEC的为KHB4D5N60，KEC命名特点：直接把ID显示在命名方式上，小数点用D表示，所以一定要问清客户品牌，查到规格书，找到ID,再去KEC网站找对应规格。