MOS管散热片是否接地对EMC有何影响？
不纠结 MOS管散热片接地与EMC的关系
不纠结MOS管散热片接地与EMC的关系
在电子电路设计当中，很多情况下都要考虑EMC的问题。
在设计中使用MOS管时，在添加散热片时可能会出现一种比较纠结的情况。
当MOS管的EMC通过时，散热片需要接地，而在散热片不接地的情况下，EMC是无法通过的。
那幺为何会出现这种现象呢?
简单来说，针对传导可以将一些开关辐射通过散热器传导到大地回路，减弱了走传输线，让流通的路径更多了。
针对辐射，没接地的散热器不仅没好处，反而是辐射发射源，对EMC坏处更大，同时接地了，能起到一定的屏蔽效果，所以布板时，将大电解电容用来做屏蔽用，将IC放在大电解电容下面防止干扰都是这个道理。
共模干扰
骚扰通过MOS管与散热片寄生电容、LISN、以及L、N线返回到源。
如果MOS管接地的话，在骚扰电压一定的情况下，阻抗很低，骚扰电流很大，导致CE测试失效。
开关管由导通切换为关断状态时，脉冲变压器分布电感储存的能量，将与C1产生振荡，导致开关管C、E之间的电压迅速上升达500V左右，形成浪涌电压。
并产生按开关频率工作的脉冲串电流，经集电极和散热器之间的分布电容Ci及变压器初，次级之间的分布电容Cd返回AC线形成共模骚扰电流。
开关管由关断切换为导通状态时，C1通过开关管放电形成浪涌电流产生差模骚扰。
图1。
MOS管散热设计经验介绍
MOS管散热设计经验介绍MOS管散热设计经验介绍MOSFET的失效很多都是由于过热导致的，那么在选件选型，电路设计及PCB布局时就要格外注意应用情况和设计余量，确保MOSFET的Tj不会超过其最大值。
MOSFET散热设计一定要注意的几个经验：数据手册中的热阻值其实没什么用并不是散热铜箔面积越大，散热效果就会好在元件正下方设置无电气连接的铜箔对散热也是有帮助的过孔越多，散热效果不一定越好元件以外的温度影响不容忽视1. 数据手册中的热阻值其实没什么用在数据手册中通常会列出MOSFET 热阻值Rth(j-a)和Rth(j-mb) Rth(j-a): 指器件结点（die）到周围环境的热阻。
可以理解为是MOSFET元件本身的固有属性，无法通过外界的措施加以改善；Rth(j-mb): 指器件结点到焊接衬底的热阻。
焊接衬底通常定义为焊接到 PCB 的点，也是唯一首要的热传导路径。
但要注意的是，表格中给出的值是有测试条件的，如果不是一样的测试条件，热阻值将会不同。
如表格下面的注释中明确提到焊接在FR4类型的PCB上，只有一层铜箔，铜箔表面是镀锡的，并且采用的是标准的焊盘封装。
然而在实际的PCB布局上，基本上都不是只有一层铜箔，也有可能用没有镀锡的OSP材质的PCB，所以数据手册中的数据是绝对不能直接应用在实际产品的温度计算中的，而是要根据实际的电路消耗和PCB布局情况通过仿真或者测量的方式来获得真实可信的温度Tj数据。
2. 并不是散热铜箔面积越大，散热效果就会好通过下面的仿真模型来看一看散热铜箔面积与元件Tj的关系。
下面的仿真模型为一个MOSFET器件焊接在了尺寸为40 x 40 mm，FR 4 材质的PCB 上，元件下面的直接相接触的铜箔为边长xmm的正方形，周围环境温度为20°C。
经过扩大焊盘铜箔的边长，不断地进行Tj的仿真，绘制出下面的曲线。
可以看出：结点温度Tj很大程度上依赖于边长x，或者说是单层铜箔的面积。
电源传导、辐射整改实例
小结一下：其供电，此处没有处理好一定会影响到其它的地方。不论是什么产品它的辐射或传导主要有这个产品内部的敏感元器件造成的。对于电源产品主要有的敏感元器件就是变压器、MOS 管、二极管。所以只要解决好这三个方面的协调问题EMC 就不难搞定。而解决EMC 的方法概括来说就是：消除干扰源、切除干优传导的途径、疏导干扰源。
曲线见下面：此图为客户原板上所用变压器，我只在外面增加一个屏蔽层。测试可以通过不过余量很小只有 1dB。显然来能保障批量生产可能造成的不确定性。
下图为空间辐射的曲线 V 方向虽然也能通过但余量也是很小。
下图为 H 方向的曲线，可以看到100-120MHz 段还有超标的情况。根据以上的情况我做了第二次修改，将变压器更新成我前面提到过的改变了绕线方式的变压器。用我的频谱分析仪重新查看了一产品的变压器的位置和MOS 管的位置。发现MOS 管的位置曲线不是有点高，并且成有规律的波形于是用频谱分别对 MOS 管的G、D、S 三个脚接触看一下是哪个脚是辐射源，发现D 极的辐射源最大。
电源传导、辐射整改实例
说到EMC 的整改问题，很多工程师都会有很刻记忆：有的工程师认为不是自己设计的电路或自己布的PCB，那别人就对这个电源过EMC 没有更好的方法，还有的一些工程师对电源的IC 的功能情有独钟，他们可以分析出很多的情况，认为是这个IC 的功能影响到了产品的EMC 的指标。从本人做EMC 的整改经验来看不能认同这些朋友的意见。本人从事整改好几年，经手整改过的产品有电源、陆军标的逆变电源、工业电源，也有大功率的LED 电源、音视频产品，对这些产品的工作原理只大略知道，无论如何也比不上专职工程师，但一样可以把这些产品整改符合EMC的要求同时也让各企业满意。
MOS管使用注意事项
以防止电压击穿。
一般器件的绝缘栅氧化层的厚度大约是25nm 50nm 80nm 三种。
在集成电路高阻抗栅前面还有电阻——二极管网络进行保护，虽然如此，器件内的保护网络还不足以免除对器件的静电损害（ESD），实验指出，在高电压放电时器件会失效，器件也可能为多次较低电压放电的累积而失效。
按损伤的严重程度静电损害器件完全丧失了原有的功能。
稍次一等严重的损害是出现断续的失效或者是性能的退化，那就更难察觉。
还有一些静电损害会使泄漏电流增加导致器件性能变坏。
由于不可避免的短时间操作引起的高静电电压放电现像，例如人在打腊地板上走动时会引起高达4KV - 15KV 的静电高压，此高压与环境湿度和表面的条件有关，因而在使用CMOS 、NMOS 器件时必须遵守下列预防准则：1 不要超过手册上所列出的极限工作条件的限制。
2 器件上所有空闲的输入端必须接VDD 或VSS，并且要接触良好。
3 所有低阻抗设备（例如脉冲信号发生器等）在接到CMOS 或NMOS 集成电路输入端以前必然让器件先接通电源，同样设备与器件断开后器件才能断开电源。
4 包含有CMOS 和NMOS 集成电路的印刷电路板仅仅是一个器件的延伸，同样需要遵守操作准则。
从印刷电路板边缘的接插件直接联线到器件也能引起器件损伤，必须避免一般的塑料包装，印刷电路板接插件上的CMOS 或NMOS 集成电路的地址输入端或输出端应当串联一个电阻，由于这些串联电阻和输入电容的时间常数增加了延迟时间。
这个电阻将会限制由于印刷电路板移动或与易产生静电的材料接触所产生的静电高压损伤。
5 所有CMOS 和NMOS 集成电路的储存和运输过程必须采用抗静电材料做成的容器，而不能按常规将器件插入塑料或放在普通塑料的托盘内，直到准备使用时才能从抗静电材料容器中取出来。
6 所有CMOS 和NMOS 集成电路应当放置在接地良好的工作台上，鉴于工作人员也能对工作台产出静电放电，所以工作人员在操作器件之前自身必须先接地，为此建议工作人员要用牢固的导电带将手腕或肘部与工作台表面连接良好。
散热片的干扰原理
散热片的干扰原理
散热片的干扰原理可以从以下三个方面考虑：
1.导热干扰：散热片通常是通过导热材料与散热源（例如芯片）接触来吸收并传导热量。
如果导热材料的导热性能差，或者与散热源之间存在空隙，会导致热量传导的阻力增加，从而影响散热效果。
2.空气流动干扰：散热片通常设计有一定的表面结构，以增加表面积和热量传递效率。
然而，如果空气流动不畅，例如存在阻塞物、局部堵塞或设计不合理等问题，会减少散热片表面的有效散热区域，从而降低散热效果。
3.外界热源干扰：散热片在实际应用中有时会受到周围环境的热源干扰，例如旁边存在其他热源或高温物体。
这些额外的热源会增加散热片表面的热负荷，使散热片难以迅速降低芯片温度，从而降低散热效果。
为了最大限度地减小干扰，需要在散热片的选材和设计中考虑以上因素，并进行合理的优化。
MOS管静电击穿的原因和防护措施
MOS管静电击穿的原因和防护措施MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）是一种常用的半导体器件，广泛应用于电子设备中。
然而，MOS管在工作过程中存在静电击穿的风险。
本文将探讨MOS管静电击穿的原因以及相关的防护措施。
静电击穿是指当电子设备表面或内部积累了较高的静电电荷时，当电荷电势达到它周围环境所能承受的上限时，会发生放电现象。
对于MOS管，静电击穿会导致器件的失效，甚至损坏。
静电击穿可能会通过多种方式发生，下面将介绍几种常见的原因：1.静电放电：静电放电是导致MOS管静电击穿的主要原因之一、当人体或相关设备表面具有大量的静电电荷时，当它们与MOS管接触时，可能会发生静电放电，导致器件受损。
2.高压电源的不稳定性：如果MOS管周围的电源电压不稳定，例如电源电压突然升高，可能会导致MOS管的静电击穿。
这是因为电源电压的突然变化可能会引起电场的不均匀分布，并导致局部高电场区域的形成。
3. PCB设计缺陷：设计PCB（Printed Circuit Board）时，如果不合理地布局MOS管，可能会发生静电击穿。
例如，如果MOS管的引脚距离较近，电压差较大，并且没有采取适当的隔离措施，就容易发生静电击穿。
为避免MOS管静电击穿，以下是一些相关的防护措施：1.接地：建立良好的接地系统是防止静电击穿的重要措施之一、通过将设备或器件的外壳或引脚接地，可以将静电电荷释放到地面，减少MOS管受到静电冲击的风险。
2.防静电手腕带和鞋子：在处理电子设备或器件时，使用防静电手腕带和鞋子非常重要。
这些工具可以将人体的静电电荷通过接地导线释放，保护MOS管不受静电冲击。
3.防静电包装：在存储或运输MOS管时，可以使用防静电包装材料，如导电泡沫或防静电袋，以降低静电冲击的风险。
4.PCB设计优化：在设计PCB时，应注意合理布局MOS管，避免引脚距离过近，并采取适当的隔离措施，以减少静电击穿的可能性。
MOS管热设计及发热分析详解
MOS管热设计及发热分析详解MOS管热设计，发热分析MOS管作为半导体领域最基础的器件之一，无论是在IC设计里，还是板级电路应用上，都十分广泛，尤其在大功率半导体领域。
然而大功率逆变器MOS管，工作的时候，发热量非常大，如果MOS管散热效果不好，温度过高就可能导致MOS管的烧毁，进而可能导致整个电路板的损毁。
MOS管的热设计避免MOS因为器件发热而造成的损坏，需要做好足够的散热设计。
若通过增加散热器和电路板的长度来供所有MOS管散热，这样就会增加机箱的体积，同时这种散热结构，风量发散，散热效果不好。
有些大功率逆变器MOS管会安装通风纸来散热，但安装很麻烦。
所以MOS管对散热的要求很高，散热条件分为最低和最高，即在运行中的散热情况的上下浮动范围。
一般在选购的时候通常采用最差的散热条件为标准，这样在使用的时候就可以留出最大的安全余量，即使在高温中也能确保系统的正常运行。
做好MOS管的热设计，需要足够的散热片以及导热绝缘硅胶垫片才能实现。
mos散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝合金，黄铜或青铜做成板状，片状，多片状等，如电脑中CPU 中央处理器要使用相当大的散热片，电视机中电源管，行管，功放器中的功放管都要使用散热片。
通常采用散热片加导热绝缘硅胶的设计直接接触散热，如果MOS 管外壳不能接地，可以采用绝缘垫片隔离后再用导热硅脂散热。
也可以选用硅胶片覆盖MOS管，除了散热还可以起到防止电损的作用。
整个散热体系能使元器件发出的热量更有效地传导到散热片上，再经散热片散发到周围空气中去，使得器件的稳定性得到保障。
热设计之分析MOS管是电路设计中比较常见的器件，经常用在多种开关电路或者防反电路中，电流值从几个mA到几十个A。
来看看热方面的知识。
1、当MOSFET完全导通时，将产生I2RDS（on）的功率损耗2、I2RDS（on）的功率损耗将在器件内部或者外部产生温升3、MOSFET器件可能因温度过高而损坏一般MOSFET的结点温度都要保持在175°C以下，贴片MOSFET 的PCB的温度限值是120°C，由于 MOSFET 器件和焊接 PCB 处之间热耦合紧密，所以我们可以认为TPCB ≈ Tj，那么安全工作温度的上限将不再是 MOSFET的结点温度，而是 PCB 的温度（120 ℃）。
快充次级同步整流MOSFET对EMI辐射干扰的影响
接 口肢导线 电『 ５ 【 ｌ 限制 ，大约３ ０ ０ ｍ（ ２ ， 、 。 ｊ 充 电电流太大时，线 上的压降太大 ，
低 ，使 ｆ ｌ Ｙ ｂ ａ Ｃ ｋ 变换 器时 ，次 级 的
使用传统ｆ ｌ ＇ ， Ｊ ｍｉ Ｉ １ ｉ Ｕ Ｓ Ｂ 接 口的 标 源 结 构 必 须 改 变 ， 在 内 部 要 使 Ｈ 】 一个 准 允电器 ，＿ 充 电电压和 电流为５ Ｖ／Ｉ Ａ 高压 的ＢＵ ＣＫ降压变换 器 ，将高的输 ２ ． 次级同步整流Ｓ Ｓ Ｒ 的工作波形和 原 或５ Ｖ／ ２ Ａ ，需 要 非 常 长 的 时 间 才 能 入 电 压 降 低 Ｎ ｓ ｖ， 再 给 电池 充 电或 给 理 图 将 火 容 最 的 电 池 充 满 。 当 手 机 和 手 持 手 机 系统 供 电 。 由于 Ｂ Ｕ Ｃ Ｋ降 压 变 换 式 设 备使 『 ＝ ｝ ｊ 具 有高 的 ＿ 充 电 电 流 的 快 充 器总 的输 入功率 大 ，当输 出为５ ｖＮ ， 通 常 ，ｆ ｌ Ｙ ｂａ ｃ ｋ 反 激 变 换 器
输 出电流小 ，通 常采 用二 极管 栏流 。
（ ａ ）原 理 图
法 满 足 充 电 电 的要 求 ，因 此 这种 充 快 充 充 电 器 由于 输 出 的 功 率 高 ，次 电方 式 需 要定 制 的具 有 欠接 触 而积 的 级 的输 出 电流火 ，＿ 二 极管的 正 阳压降
接 口平 ¨ 更粗的导线 。
另 外 ， 电压 变 化率 ｄ ｖ ／ ｄ ｔ 和 电压 尖
峰与ＭＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ的Ｃ Ｏ Ｓ Ｓ 值及ＣＯ Ｓ Ｓ 的特性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
MOS 管散热片是否接地对EMC 有何影响？
本篇文章主要介绍了MOS 管散热片接地与不接地对EMC 的影响，有助于各位工程师对电路中EMC 抑制的理解。
希望大家在阅读过本篇文章之后能够充分理解文章当中提到的现象，弄明白其中的道理。
下面跟着小编一起来学习吧！
在电子电路设计当中，很多情况下都要考虑EMC 的问题。
在设计中使用MOS 管时，在添加散热片时可能会出现一种比较纠结的情况。
当MOS 管的EMC 通过时，散热片需要接地，而在散热片不接地的情况下，EMC 是无法通过的。
那幺为何会出现这种现象呢？
简单来说，针对传导可以将一些开关辐射通过散热器传导到大地回路，减弱了走传输线，让流通的路径更多了。
针对辐射，没接地的散热器不仅没好处，反而是辐射发射源，对EMC 坏处更大，同时接地了，能起到一定的屏蔽效果，所以布板时，将大电解电容用来做屏蔽用，将IC 放在大电解电容下面防止干扰都是这个道理。
共模干扰
骚扰通过MOS 管与散热片寄生电容、LISN、以及L、N 线返回到源。
如果MOS 管接地的话，在骚扰电压一定的情况下，阻抗很低，骚扰电流很大，导致CE 测试失效。
开关管由导通切换为关断状态时，脉冲变压器分布电感储存的能量，将与C1 产生振荡，导致开关管C、E 之间的电压迅速上升达500V 左右，形成浪涌电压。
并产生按开关频率工作的脉冲串电流，经集电极和散热器之间的分布电容Ci 及变压器初，次级之间的分布电容Cd 返回AC 线形成共模骚扰电流。