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
mos管 静电要求
MOS管静电要求1. 简介MOS管,全称金属-氧化物-半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor),是一种常用的半导体器件。
在MOS管的制造和使用过程中,静电是一个重要的考虑因素。
静电会对MOS管的性能和可靠性产生不可忽视的影响,因此需要特别注意静电要求。
2. 静电的危害静电是指物体之间由于电荷不平衡而产生的电荷积累现象。
在MOS管制造和使用的过程中,静电可能会导致以下问题:•击穿现象:静电放电可能会导致MOS管内部的绝缘层击穿,破坏器件的电气性能。
•损坏器件:静电放电会产生高能量的电流,可能会对MOS管的结构和材料造成损坏,导致器件失效。
•性能不稳定:静电放电可能会引起MOS管内部的电荷分布不均匀,导致器件的性能不稳定。
为了避免以上问题,需要对MOS管实施严格的静电要求。
3. MOS管静电要求3.1 静电敏感器件等级根据对静电敏感性的评估,MOS管可以分为不同的静电敏感器件等级。
静电敏感器件等级的划分通常采用符号”E”表示,分为E0、E1、E2、E3四个等级,其中E0为最高等级,E3为最低等级。
不同的静电敏感器件等级对应着不同的防护措施和测试要求。
在制造和使用MOS管时,应根据具体的应用需求和静电环境,选择合适的静电敏感器件等级。
3.2 静电保护措施为了保护MOS管免受静电的影响,需要采取一系列静电保护措施:•静电接地:确保MOS管的接地良好,并且接地线路短而直。
接地线路应避免与其他高电压线路或高频干扰线路共用。
•静电防护装置:在MOS管的输入和输出端口,可以添加静电保护装置,如静电保护二极管、静电保护电阻等,以吸收和分散静电放电的能量。
•静电屏蔽:对于特别敏感的MOS管,可以采用静电屏蔽技术,将器件包裹在屏蔽罩内,防止外部静电的干扰。
3.3 静电测试要求为了确保MOS管的静电性能符合要求,需要进行静电测试。
常见的静电测试包括:•人体模型(HBM)测试:模拟人体静电放电对MOS管的影响。
mos管和电源之间电磁兼容处理
mos管和电源之间电磁兼容处理
在设计中,将MOS管和电源之间的电磁兼容处理可以采取以
下措施:
1. 使用电容和电感器:在MOS管和电源之间添加适当的电容
和电感器可以对高频噪声进行滤波和衰减,以保护MOS管免
受电源中的电磁干扰。
2. 地线规划:设计良好的地线规划是减少电磁辐射和对MOS
管产生噪声的关键。
通过准确的布线和连接,可以减少地线回路的感应耦合,从而提高电磁兼容性。
3. 降低开关速度:在MOS管和电源之间进行电磁兼容处理时,适当降低开关速度可以减少开关时产生的电磁噪声。
4. 添加滤波器:在电源输入端添加适当的滤波器可以减少传导和辐射的干扰。
滤波器可以选择合适的电容和电感,以滤除高频噪声。
5. 屏蔽和接地:在设计中,可以使用金属屏蔽罩或屏蔽壳来遮挡和隔离MOS管和电源之间的电磁干扰。
此外,正确的接地
措施也非常重要,可以减少电磁辐射和地线回路的干扰。
6. 选用低电磁干扰元件:在选用MOS管和电源时,可以优先
选择低电磁干扰的元件,减少不必要的电磁辐射和互相干扰。
综上所述,通过合理的设计和布局,选择合适的电子元件和采
取适当的电磁兼容处理措施,可以提高MOS管和电源之间的电磁兼容性,减少电源对MOS管的影响。
地线对EMC的影响
地线对EMC的影响很多人都认为,电路中的地线或接地电路都是不带电的,实际上,这种认为是错误的。
在一般的直流电路或低频电路中,当不考虑电磁感应时,可以认为电路中的地线或接地电路是不带电的,但在存在电磁感应的电路中,就不要轻易认为电路中的地线或接地电路是不带电的。
举个简单例子吧,谁会相信,几十万伏的高压输电线的正中心是不带电的。
但事实上,由于电场的相互作用,导体中的电荷分布主要都是集中在导体的外表面,而导体的中心电荷几乎为0,所以带电导体的中心是不带电的。
这个原理可以用验电器在一个带电空心金属球的中心进行测试作证明,在一个带电空心金属球的中心电场强度的确为零,从而也可证明带电导体中心的电场强度为零,即不带电。
在具有电磁感应的电路中,无论电路是否闭合回路,或者是开路,在与电场方向一致的导体中都会产生位移电流,无论是导体或者是绝缘体在电场中都会产生极化带电;当电场的方向不断改变时,电流的方向也会跟随电场的方向改变而改变,电流将一会儿向前跑,一会儿向后跑。
导体被极化带电的过程,可参考图12中的天线被极化的过程。
另外,磁感应也会使导体或电路产生感应电动势,使导体或电路带电。
一个被充满电的电容器,它的两个电极就是带电体,一端带正电,另一端带负电,而真正不带电的地方是在电容器的中间;同理,一个被感应的变压器次级线圈,它的两个输出端口也会带电,而真正不带电的地方只有在变压器线圈的中间抽头处。
严格来说,只有电位为零的物体,我们才能称它不带电;或者说,只要电位不为零的物体我们都应该称它为带电体。
但这样一来,我们实际中接触到很多的具体电路就只能用等效电路来表示了,所以,有时把问题太复杂化了也不好,但过于简单有时也会把实质性的问题给掩盖住了。
一只小鸟,如果它站在电视发射天线的中间,它一般是不会产生触电危险的,但如果它站在电视发射天线的某一端,它可能会立刻被电死。
这说明发射天线的中间是不带电的,而发射天线的两端都是带电的。
地线对EMC的影响
地线对EMC的影响很多人都认为,电路中的地线或接地电路都是不带电的,实际上,这种认为是错误的。
在一般的直流电路或低频电路中,当不考虑电磁感应时,可以认为电路中的地线或接地电路是不带电的,但在存在电磁感应的电路中,就不要轻易认为电路中的地线或接地电路是不带电的。
举个简单例子吧,谁会相信,几十万伏的高压输电线的正中心是不带电的。
但事实上,由于电场的相互作用,导体中的电荷分布主要都是集中在导体的外表面,而导体的中心电荷几乎为0,所以带电导体的中心是不带电的。
这个原理可以用验电器在一个带电空心金属球的中心进行测试作证明,在一个带电空心金属球的中心电场强度的确为零,从而也可证明带电导体中心的电场强度为零,即不带电。
在具有电磁感应的电路中,无论电路是否闭合回路,或者是开路,在与电场方向一致的导体中都会产生位移电流,无论是导体或者是绝缘体在电场中都会产生极化带电;当电场的方向不断改变时,电流的方向也会跟随电场的方向改变而改变,电流将一会儿向前跑,一会儿向后跑。
导体被极化带电的过程,可参考图12中的天线被极化的过程。
另外,磁感应也会使导体或电路产生感应电动势,使导体或电路带电。
一个被充满电的电容器,它的两个电极就是带电体,一端带正电,另一端带负电,而真正不带电的地方是在电容器的中间;同理,一个被感应的变压器次级线圈,它的两个输出端口也会带电,而真正不带电的地方只有在变压器线圈的中间抽头处。
严格来说,只有电位为零的物体,我们才能称它不带电;或者说,只要电位不为零的物体我们都应该称它为带电体。
但这样一来,我们实际中接触到很多的具体电路就只能用等效电路来表示了,所以,有时把问题太复杂化了也不好,但过于简单有时也会把实质性的问题给掩盖住了。
一只小鸟,如果它站在电视发射天线的中间,它一般是不会产生触电危险的,但如果它站在电视发射天线的某一端,它可能会立刻被电死。
这说明发射天线的中间是不带电的,而发射天线的两端都是带电的。
散热板引起的电磁干扰分析与测试
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图 15 开槽近场电场强度
图 16 开槽辐射方向图
图 17 开孔近场电场强度 作者又在此基础之上增加接地观察实际效果: 开槽 远场强度 近场强度 开槽接地
图 18 开孔辐射方向图
开孔
开孔接地
12dB
12dB
4.5dB
19dB
3.1V / m
5.3V / m
125V / m
式中, E 为电场强度,单位为 V/m, H 为磁场强度,单位为 A/m;下标 r 、 、 分别表示 球 坐 标 系 的 各 个 方 向 分 量 ; 0 和 0 分 别 表 示 自 由 空 间 的 介 电 常 数 和 导 磁 率 ;
0 0 / 0 120 , 2 / 0 0 为自由空间的相位常数, 为自由空间波长。我
上式表明远区场中电场和磁场同相,并且相互垂直, 1 1 坡印廷矢量 S av Re[ E H ] Re[ E H ]e r ,方向沿径向向外传播,即有能量向周围空 2 2 间辐射,远区场是一个辐射场。 同时电场和磁场的比值为纯实数,且具有阻抗的量纲,称为波阻抗: E 0 120 () H
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图 1 电磁波阻抗随距离的变化趋势
金属散热板的模型体分析
金属散热板的时变激励电流大小依赖主板的干扰信号的电压幅度 U 及金属散热板与干 扰源间的电容 CS ,即 I C CS
dU dt
[2]
因此,减小散热器与干扰源之间的电容 CS ,能够降低金属
散热板上的激励电流。 换句话说,散热器与高频数字信号间存在的杂散电容传递高频谐波至 金属散热器的表面。散热器表面的分布电流谐波,在近区产生场,在远区产生辐射。如果主 板上较为敏感的射频输入信号屏蔽不好,容易被此近区谐波干扰到,影响性能。同时辐射 出去的信号也会干扰别的设备。想要正确的使用金属散热板,理解能量耦合的机制是十分 必要的,下面通过 HFSS 软件建模[3],实际模拟一下金属散热板的辐射电磁场。具体的建模 参数如下: PCB 参数:大小 210mm*120mm,厚度 1.6mm,材质 FR-4( r =4.4); 散热铝板参数:大小 210mm*120mm;铝板距离 PCB 高度 H:10mm; 板中央有一个单端的微带线,输入输出阻抗 50ohm,微带线长度 150mm,宽度 3mm(特性阻 抗 50ohm),分析的频率为 666MHz,以此来模拟实际中的 DDR 时钟。模型以及近场、远场的 仿真结果分别如下所示:
mos管的热损伤
mos管的热损伤
mos管(金属-氧化物半导体场效应晶体管)的热损伤是当其温度过高时,可能会导致器件性能下降或损坏。
以下是热损伤的一些可能原因:
1.超出安全区域引起的发热:当mos管的工作电流超过其额定值时,会导致其温度上升。
如果持续超出安全区域,mos管可能会过热并损坏。
2.散热不良:如果mos管的散热设计不良,或者散热器或散热片与mos管之间的接触不良,会导致热量无法有效地散发出去,从而使mos管过热。
3.瞬态功率过大:当mos管承受瞬态功率过大时,如浪涌电流或短路电流,可能会导致其温度迅速上升,从而损坏。
4.结温过高:mos管的结温是其工作温度的关键因素。
如果结温过高,可能会导致mos管的热击穿,从而损坏。
为了防止mos管的热损伤,可以采取以下措施:
1.合理选择mos管的额定值和型号,确保其能够承受正常工作时的电流和电压。
2.优化散热设计,确保mos管能够有效地散热。
3.在电路中加入保护措施,如限流电阻或过流保护电路,以防止瞬态功率过大。
4.监控mos管的结温,确保其不超过安全范围。
以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询专业人士。
EMC中的接地技术
电磁兼容中的接地技术1 引言接地技术最早是应用在强电系统(电力系统、输变电设备、电气设备)中,为了设备和人身的安全,将接地线直接接在大地上。
由于大地的电容非常大,一般情况下可以将大地的电位视为零电位。
后来,接地技术延伸应用到弱电系统中。
对于电力电子设备将接地线直接接在大地上或者接在一个作为参考电位的导体上,当电流通过该参考电位时,不应产生电压降。
然而由于不合理的接地,反而会引入了电磁干扰,比如共地线干扰、地环路干扰等,从而导致电力电子设备工作不正常。
可见,接地技术是电力电子设备电磁兼容技术的重要内容之一,有必要对接地技术进行详细探讨。
2 接地的种类和目的电力电子设备一般是为以下几种目的而接地:2.1 安全接地安全接地即将机壳接大地。
一是防止机壳上积累电荷,产生静电放电而危及设备和人身安全;二是当设备的绝缘损坏而使机壳带电时,促使电源的保护动作而切断电源,以便保护工作人员的安全。
2.2 防雷接地当电力电子设备遇雷击时,不论是直接雷击还是感应雷击,电力电子设备都将受到极大伤害。
为防止雷击而设置避雷针,以防雷击时危及设备和人身安全。
上述两种接地主要为安全考虑,均要直接接在大地上。
2.3 工作接地工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位。
该基准电位可以设为电路系统中的某一点、某一段或某一块等。
当该基准电位不与大地连接时,视为相对的零电位。
这种相对的零电位会随着外界电磁场的变化而变化,从而导致电路系统工作的不稳定。
当该基准电位与大地连接时,基准电位视为大地的零电位,而不会随着外界电磁场的变化而变化。
但是不正确的工作接地反而会增加干扰。
比如共地线干扰、地环路干扰等。
为防止各种电路在工作中产生互相干扰,使之能相互兼容地工作。
根据电路的性质,将工作接地分为不同的种类,比如直流地、交流地、数字地、模拟地、信号地、功率地、电源地等。
上述不同的接地应当分别设置。
2.3.1 信号地信号地是各种物理量的传感器和信号源零电位的公共基准地线。
mos管栅极通过电阻接地的作用
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mos管经常烧坏的原因
mos管经常烧坏的原因MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)是一种常用的半导体器件,在电子电路中起着非常重要的作用。
然而,MOSFET的长时间工作和特定条件下的操作可能会导致其过热甚至烧坏。
以下是MOS管经常烧坏的一些原因:1.过高的工作温度:MOSFET的工作温度应在其额定范围内,但如果其周围环境温度过高,或由于散热不良导致的内部温度过高,可能会导致MOS管过热烧坏。
2.过高的电压:MOS管在工作时需要在其额定电压范围内使用。
如果在过高的电压下工作,会导致MOS管内部击穿,损坏绝缘层,最终烧坏。
3.过大的电流:MOSFET的额定电流也是有限的,如果电路设计或操作错误导致电流超过其额定值,会引起MOS管过载,致使烧坏。
4.静电击穿:当MOS管暴露在静电放电或静电冲击下时,会导致静电击穿,损坏MOS管内部结构,从而使其无法工作。
5.过压或过电压冲击:当电路中存在过压或过电压冲击时,如并机或断电时的过电压突变,可能导致MOS管承受过大的电压,使其击穿损坏。
6.反向极间击穿:当MOS管两极之间的电压采用反向连接时,如果反向电压超过其耐压范围,会导致极间击穿,烧坏MOS管。
7.功率过大:MOSFET的功率损耗会产生热量,如果功率过大超过了器件的散热能力,会导致MOS管过热烧坏。
8.过载或短路:当电路中存在过载或短路时,MOS管承受过大电流或过大功率,无法正常工作,从而烧坏。
9.自激振荡:在某些条件下,MOS管的输入和输出之间可能会形成自激振荡回路,导致电流过大,超过MOS管的能力,引起烧坏。
10.不当的安装:MOS管需要正确安装在适当的散热器或散热片上,以确保良好的散热,如果安装不当,可能会导致热量无法散发,使MOS管过热。
为了避免以上问题,需要合理设计电路,确保MOSFET的额定工作条件和环境条件内使用。
此外,选择适当的散热方案,使用保护电路和过流、过压保险丝等保护措施也是必要的,以确保MOSFET的可靠工作和寿命。
mos管 静电要求
mos管静电要求摘要:本文将介绍mos管在生产和应用过程中的静电要求。
首先,我们将简要介绍mos管的基本原理和结构。
然后,我们将探讨静电对mos管的影响,并提出相应的防护措施。
最后,我们将总结mos管静电要求的重要性以及遵守这些要求的好处。
第一节:mos管的基本原理和结构mos管是一种常用的电子元器件,用于放大和开关电压信号。
它由沟道、栅极、漏极和源极组成。
当栅极施加正电压时,沟道中的电子会被吸引到栅极附近,从而控制沟道的导电性。
mos管的结构和工作原理对于理解静电问题至关重要。
第二节:静电对mos管的影响静电是由电荷的不平衡引起的,当两个物体之间存在电荷差异时,就会发生静电。
静电会对mos管的性能和可靠性产生负面影响。
首先,静电放电可能导致mos管的损坏,甚至完全失效。
其次,静电放电还会引起mos管内部的电荷累积,从而改变其工作状态,导致电路故障或性能下降。
第三节:mos管静电防护措施为了保护mos管免受静电损害,我们可以采取以下防护措施:首先,加强工作场所的静电防护措施,如使用防静电地板、穿防静电服装等。
其次,在mos管的生产过程中,采用静电防护措施,如使用静电消除器、防静电包装等。
此外,还可以通过提高mos管的耐静电能力来减少静电损害的风险,例如采用抗静电材料制造mos管。
第四节:mos管静电要求的重要性和好处遵守mos管的静电要求对于确保产品质量和可靠性至关重要。
首先,合理的静电控制措施可以减少mos管的损坏和失效,从而提高产品的可靠性。
其次,遵守静电要求可以减少生产过程中的静电损失,提高生产效率和降低成本。
此外,静电防护还可以减少mos管在运输、存储和使用过程中的静电损害,延长其使用寿命。
总结:本文介绍了mos管在生产和应用过程中的静电要求。
静电对mos 管的影响是不可忽视的,因此我们需要采取相应的防护措施来保护mos管免受静电损害。
遵守mos管静电要求的好处是显而易见的,它可以提高产品的可靠性、降低生产成本,并延长mos管的使用寿命。
mos对gnd处理
mos对gnd处理
MOS管(Metal Oxide Semiconductor FET)是一种常见的电子器件,广泛应用于各种电子电路中。
在MOS管的应用中,对GND(地线)的处理是非常重要的,因为不正确的接地方式可能导致电路性能不稳定、噪声干扰等问题。
以下是关于MOS管对GND处理的几点建议:
接地线的选择:选择适当的接地线是关键。
应选择低阻抗、大截面的导线,以减小接地线上的电压降和电流的传导噪声。
接地点的选择:在多板卡或模块化系统中,应选择一个主接地平面作为所有电路板的参考地。
确保所有地线都连接到这个主接地平面上,以减小接地环路和避免地线电位差。
布局与布线:在布局和布线时,应尽量缩短地线长度,并避免形成不必要的环路。
将MOS管的地线连接到最近的低阻抗地线,以减小地线电感。
电源与地线:确保电源和地线尽可能接近,以减小线路电感和电阻。
避免在电源和地线之间产生大的电压降。
去耦电容:在MOS管的电源和地之间添加去耦电容,以减小电源噪声对电路的影响。
选择低ESR(等效串联电阻)的电容,并尽量靠近MOS管放置。
热设计:在考虑地线处理的同时,还要注意热设计。
确保地线的散热性能良好,避免过热导致性能下降或器件损坏。
测试与验证:在实际应用中,应进行充分的测试和验证,以确保地线处理满足系统的要求和稳定性要求。
总之,正确处理MOS管与GND的关系是确保电路稳定性和性能的关键。
在实际应用中,应根据具体电路的要求和环境因素,采取适当的措施来优化地线处理,以提高电路的性能和可靠性。
mos管使用注意事项
mos管使用注意事项Mos管是一种流体控制器件,被广泛用于工业领域,具有重要的功能和作用。
在使用Mos管时,有一些注意事项需要遵守,以确保其正常运行和延长其使用寿命。
本文将介绍一些Mos管使用的注意事项。
要注意Mos管的安装位置和工作环境。
Mos管应安装在干燥、通风良好的地方,避免受到潮湿、高温、腐蚀性气体等不良环境的影响。
同时,要确保Mos管的散热条件良好,避免过热造成损坏。
要正确连接Mos管的控制电路。
Mos管的控制电路应符合规范,电压、电流等参数要在Mos管的额定范围内,避免过高或过低的电压电流对Mos管造成损害。
另外,要正确接地,确保电路的安全可靠。
第三,要合理选择Mos管的型号和规格。
根据实际工作需求选择适合的Mos管型号和规格,避免超负荷工作或工作过程中频繁开关造成损坏。
在选择Mos管时,要考虑其导通电阻、静态工作电流、最大承载电流等参数,确保其能够满足实际需求。
第四,要注意Mos管的防静电措施。
Mos管对静电非常敏感,因此在安装和维护过程中要注意防静电措施,避免静电对Mos管造成损坏。
在操作Mos管时,要使用防静电手套和工具,避免直接接触Mos管。
第五,要定期检查和维护Mos管。
定期检查Mos管的工作状态,如是否有损坏、是否有异常发热等情况。
如果发现问题,要及时进行维修或更换。
另外,要保持Mos管的清洁,避免灰尘和杂质对其造成影响。
第六,要注意Mos管的使用限制。
Mos管在工作过程中有一些使用限制,如最大工作电流、最大工作温度等。
要严格遵守这些限制,避免超负荷工作造成损坏。
第七,要注意Mos管的保护措施。
在Mos管的控制电路中,可以使用保护电路来保护Mos管,如过流保护、过压保护等。
这些保护电路可以减少Mos管受到损害的风险,提高其可靠性和使用寿命。
要加强学习和了解Mos管的相关知识。
Mos管作为一种重要的控制器件,其原理和应用领域非常广泛。
只有加强学习和了解,才能更好地使用Mos管,发挥其最大的功能和作用。
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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。