MOS的选择

先借两个图说明datasheet的主要电参数。

功率MOS器件中，BV与Rdson是最大的一对矛盾。

BVds在20-100V范围的器件的Rdson的表象关系如下图所示。

可以想象的是，若在保证同样BV的前提下要求Rdson的降低，可看作同样单位的晶胞数量的增加，意味着单位芯片的面积增加，也即意味着单位成本的增加，也即价格上升。

而这个关系，起码在100V-700V的耐压段的器件中，大致是线性增加的关系！

当然，这是在同等工艺前提下的比较。

功率MOSFET的Rdson具有正温度特性。

在一些高温环境的应用，例如汽车电子装备等，在进行散热计算时须充分考虑该特性。

对某一类器件，假定Tc=150时的额定值与Tc=25时的比值为一个固定数值；

100V以下的中低耐压的器件，该数值为1.7-1.8

500V左右的高耐压的器件，该数值为2.4-2.5

根据栅极驱动阀值电压的不同，功率MOSFET会分Vgsth为10V、4V、2.5V等产品类，近年一些如电池管理等应用还出现一些低阀值（1.8V-2.5V）的器件。

在规格书中，一般是通过如下图来描述的：

如何降低Vth，一般是通过栅极氧化膜的薄化来实现。

选用低Vth的器件时，应在设计中充分考虑关断后驱动电压低电平处理，避免续断噪音或失误。

Qg、Qgd是在设计高频应用中开关损耗的重要项目。

如图a中，为达到指定的驱动电压Vgs值（图中xV），栅极的总充电电荷量，即为Qg；Qgd相当与米勒电容Crss，也是影响开关特性的重要参数。两个参数与Vds正相关，Qg与Vds依存关系如图b。

        Ig(peak)=Qg/t

        P(drive loss)=f*Qg*Vgs

在高速开关的应用中，功率MOS的Rdson*Qg的积越小，代表器件性能越好。

在功率MOSFET的D、S极间有个寄生二极管。此二极管的额定电流值Idr和正向D极电流额定值Id相同。

此二极管的特性是：当栅极驱动电压为“零”压降时，此二极管与平常的二极管的正向压降特性相同；当栅极驱动电压为正压降时，此二极管能得到一个即使和肖特基二极管相比还要低的正向压降，如图。此正向压降大小由此时的Rdson决定，Vsd=Id*Rdson

        防止电池反接的负载开关

        替代电机驱动电路的外接二极管

        开关电源的二次侧同步整流电路

在充分发挥MOSFET寄生二极管的反向特性的电机驱动或开关电源同步整流的应用中，要求此反响恢复时间trr为高速。在这些应用中，由于当电路运行在trr期间时上桥臂/下桥臂短路，导致产生过大的接通损耗。因此，通常在这些应用的控制电路中，需要设计有在切换上/下器件开关的同时是栅极驱动信号断开的Dead Time（比trr长的时间）。

好贴啊，感谢楼主的无私，怎么没人来一起啊.

        兄台，欢迎留下在MOS使用的心得、体会。

        无论是，整体线路优化中针对MOS使用场合降低MOS电压、电流应力的详尽计算过程；有或者，在使用MOS因应电路而采用的位置放置、散热处理等等的小巧心思。留下来让大家分享，都是对这个行业的一点促进。

        有兴趣欢迎加Q探讨，Q：369364322

        回看近年，随着中国制造业的跨越长进，模式也在慢慢推进，从“模块代工”过度到“整机生产”，从“按图样生产”过度到“国产化设计”，从“周边元件国产化”过度到“核心器件国产化”。这也是进步的规律。

        作为MOS的设计生产商，一方面欣喜地看到在一些如LED、适配器、电动车等等应用领域，国产器件慢慢受到认可；另一方面也看到在很多的应用场合国产MOS倍受冷遇。希望可以通过应用推广和使用讲解，尽可能地让工程师们认识到国产MOS器件已经迎头赶上，可堪使用了。

下图为某一30V的功率MOSFET的瞬间热阻θch-c(t)与脉宽PW的关系特性。

此特性是为了计算器件在运行状态时的沟道温度。PW代表单触发脉冲(1 shot single pluse)或连续工作脉冲的脉宽时长。

        首先，f=200Hz即周期时长T=5ms；根据占空比0.2可得PW=1ms；

        然后，从上图查得瞬间热阻θch-c(t)=0.3*1.14=0.342 ℃/W；

        于是可得出在此工作状态下，沟道与外壳的温差ΔTch=θch-c(t)*Pd=0.342*50=17.1 ℃

[例子]

        某稳定运行状态，工作频率F=2 KHz、占空比D=0.2、外加功率Pd=50W，测得外壳温度Tc=85 ℃

            通过上述可得，周期时长T=500 us；因D=0.2，得工作时长t=100 us；所以沟道温度Tch：

            Tch=Tc+Pd*θch-c(t)

                 =85+50*0.22*1.14

                 =97.54 ℃

[再例]

        在上面的稳定运行中，外加一个tp=60 us、峰值功率Pd(peak)=500W的工作脉冲，峰值沟道温度Tch(peak):

        Tch(peak)=Tc + Pd*θch-c(t) + (Pd(peak)-Pd*D)*θch-c(tp)

                      =85 + 50*0.22*1.14 + (500-50*0.2)*0.031*1.14

                      =114.86 ℃

小兵学习中……顶……

好东西，谢谢分享！

请教一下：在整机使用中，Qgd如何选择？

        你好。

        站在MOS器件自身的角度看，几个主要参数的设计都是关联影响的。如同一工艺下，Qg直接与Rdson相关，间接与BV相关。很难单方面强调Qgd。

        而站在电路的角度去选择MOS，你会发现在一些特定的应用中，MOS的选择空间是有限的。只能选择尽量满足参数的通用器件，然后用一些辅助电路尽量弥补某些参数的不足，例如可以想办法增大MOS的驱动电流，避免米勒平台的不良影响。

        或者，你的使用量足够大，足以找设计公司，帮助你生产特定的MOS器件。（这种做法并不是很遥远的事情，我们近年做着的，就是相关的工作。）

工兵来学习，赞

谢谢班长

       因工作和MOSFET有关，常常要用到相关参数，一直苦于找不到相关资料。能否帮忙推荐几本相关书籍。谢谢！

单凭一句话推荐出来的资料恐怕过于空泛。

加一楼的QQ或留下联系方式，交流一下，看能不能帮得到你。

功率MOSFET的Datasheet里，一般都列明该器件的安全工作区域（Area of Safe Operation），下图为某30V的MOSFET的ASO图。

      ①区，受最大额定电流Id(pulse)max限制的区域；

      ②区，受通态电阻Rdson理论限制的区域[Id=Vds/Rdson]；

      ③区，受沟道损耗限制的区域；

      ④区，二次击穿区域；

        *此特性有点类似双极型晶体管，但通过设计改良，近年的器件在此区域已不太明显，参看下面我公司器件提供的ASO图。

      ⑤区，受耐压Vdss限制的区域。

下面提供参照是我公司设计生产SD4836dfn（30V、3.5mR、100A）的ASO图

理解MOSFET的安全工作区域中需要了解的：

        1、MOS的击穿本质是“热”击穿（或，能量击穿）。

        与此理解相对的是“电压击穿”、“电流击穿”。其实，若在脉宽足够窄，不足以聚集到击穿能量，MOS的耐受电压或电流是能够突破额定耐压值或额定最大电流的；或者，聚集的能量（热量）能快速地分散走，MOS的耐受电压或电流也是能够扩展的。（这也是研究封装工艺的意义所在！）

        这一点，放在ASO来理解，可看回我公司SD3846dfn的图，在不同脉宽(10ms、1ms、100us、10us)的工作电流下，MOS的安全工作区域是向上拓宽的。

        2、很多MOSFET Datasheet中的Idp或Id大多是估算值。

        查阅Datasheet的Idp或Id，常常看得到的注述是：“Pulse width limited by safe operating area.”（脉宽限于安全区域）或“Current limited by package”（受限于封装）。