解决MOS管小电流发热,就看这一招!( 二 )


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如何处理mos管小电流发热严重情况?
mos管 , 做电源设计 , 或者做驱动方面的电路 , 难免要用到MOS管 。 MOS管有很多种类 , 也有很多作用 。 做电源或者驱动的使用 , 当然就是用它的开关作用 。
无论N型或者P型MOS管 , 其工作原理本质是一样的 。 MOS管是由加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流 。 MOS管是压控器件它通过加在栅极上的电压控制器件的特性 , 不会发生像三极管做开关时的因基极电流引起的电荷存储效应 , 因此在开关应用中 , MOS管的开关速度应该比三极管快 。
我们经常看MOS管的PDF参数 , MOS管制造商采用RDS(ON)参数来定义导通阻抗 , 对开关应用来说 , RDS(ON)也是最重要的器件特性 。 数据手册定义RDS(ON)与栅极(或驱动)电压VGS以及流经开关的电流有关 , 但对于充分的栅极驱动 , RDS(ON)是一个相对静态参数 。 一直处于导通的MOS管很容易发热 。 另外 , 慢慢升高的结温也会导致RDS(ON)的增加 。 MOS管数据手册规定了热阻抗参数 , 其定义为MOS管封装的半导体结散热能力 。 RθJC的最简单的定义是结到管壳的热阻抗 。
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mos管小电流发热的原因
1、电路设计的问题 , 就是让MOS管工作在线性的工作状态 , 而不是在开关状态 。 这也是导致MOS管发热的一个原因 。 如果N-MOS做开关 , G级电压要比电源高几V , 才能完全导通 , P-MOS则相反 。 没有完全打开而压降过大造成功率消耗 , 等效直流阻抗比较大 , 压降增大 , 所以U*I也增大 , 损耗就意味着发热 。 这是设计电路的最忌讳的错误 。
2、频率太高 , 主要是有时过分追求体积 , 导致频率提高 , MOS管上的损耗增大了 , 所以发热也加大了 。
3、没有做好足够的散热设计 , 电流太高 , MOS管标称的电流值 , 一般需要良好的散热才能达到 。 所以ID小于最大电流 , 也可能发热严重 , 需要足够的辅助散热片 。
4、MOS管的选型有误 , 对功率判断有误 , MOS管内阻没有充分考虑 , 导致开关阻抗增大 。
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mos管小电流发热严重怎么解决
1、做好MOS管的散热设计 , 添加足够多的辅助散热片 。
2、贴散热胶 。
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MOS管为什么可以防止电源反接?
电源反接 , 会给电路造成损坏 , 不过 , 电源反接是不可避免的 。 所以 , 我们就需要给电路中加入保护电路 , 达到即使接反电源 , 也不会损坏的目的 。
一般可以使用在电源的正极串入一个二极管解决 , 不过 , 由于二极管有压降 , 会给电路造成不必要的损耗 , 尤其是电池供电场合 , 本来电池电压就3.7V , 你就用二极管降了0.6V , 使得电池使用时间大减 。
MOS管防反接 , 好处就是压降小 , 小到几乎可以忽略不计 。 现在的MOS管可以做到几个毫欧的内阻 , 假设是6.5毫欧 , 通过的电流为1A(这个电流已经很大了) , 在他上面的压降只有6.5毫伏 。
由于MOS管越来越便宜 , 所以人们逐渐开始使用MOS管防电源反接了 。
NMOS管防止电源反接电路:

解决MOS管小电流发热,就看这一招!
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正确连接时:刚上电 , MOS管的寄生二极管导通 , 所以S的电位大概就是0.6V , 而G极的电位 , 是VBAT , VBAT-0.6V大于UGS的阀值开启电压 , MOS管的DS就会导通 , 由于内阻很小 , 所以就把寄生二极管短路了 , 压降几乎为0 。
电源接反时:UGS=0 , MOS管不会导通 , 和负载的回路就是断的 , 从而保证电路安全 。

解决MOS管小电流发热,就看这一招!
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正确连接时:刚上电 , MOS管的寄生二极管导通 , 电源与负载形成回路 , 所以S极电位就是VBAT-0.6V , 而G极电位是0V , PMOS管导通 , 从D流向S的电流把二极管短路 。
电源接反时:G极是高电平 , PMOS管不导通 。 保护电路安全 。
连接技巧:NMOS管DS串到负极 , PMOS管DS串到正极 , 让寄生二极管方向朝向正确连接的电流方向 。
【解决MOS管小电流发热,就看这一招!】感觉DS流向是“反”的?
仔细的朋友会发现 , 防反接电路中 , DS的电流流向 , 和我们平时使用的电流方向是反的 。
为什么要接成反的?
利用寄生二极管的导通作用 , 在刚上电时 , 使得UGS满足阀值要求 。
为什么可以接成反的?
如果是三极管 , NPN的电流方向只能是C到E , PNP的电流方向只能是E到C 。 不过 , MOS管的D和S是可以互换的 。 这也是三极管和MOS管的区别之一 。