【选型】揭秘高效电源如何选择合适的MOS管

2016-11-23 世强 zyliuliu
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在当今的开关电源设备中,MOS管的特性、寄生参数和散热条件都会对MOS管的工作性能产生重大影响。因此深入了解功率MOS管的工作原理和关键参数对电源设计工程师至关重要。


目前,影响开关电源电源效率最大的两个损耗因素是:导通损耗和开关损耗,以下分别对这两种损耗做具体分析。


导通损耗

导通损耗具体来讲是由MOS管的导通阻抗Rds产生的,Rds与栅极驱动电压Vgs和流经MOS管的电流有关。如果想要设计出效率更高、体积更小的电源,必须充分降低导通阻抗。如图1所示是导通阻抗Rds、Vgs和Id的曲线图:


图1:导通阻抗Rds与Vgs和Id的曲线图


开关损耗

栅极电荷Qg是产生开关损耗的主要原因。栅极电荷是MOS管门极充放电所需的能量,相同电流、电压规格的MOSFET,具有比较大的栅极电荷意味着在MOS开关过程中会损耗更多的能量。所以,为了尽可能降低MOS管的开关损耗,工程师在电源设计过程中需要选择同等规格下Qg更低的MOS管作为主功率开关管。如图2所示是栅极电荷Qg与Vgs的曲线图:

 

图2:栅极电荷Qg与Vgs的曲线图


MOS管选型

针对开关电源的应用,美国中央半导体(Central Semi)推出了一系列低Rds和Qg的功率MOSFET。代表型号为CDM2205-800FP,该MOS管具有以下性能优势:
• 最大耐压为800V
• 最大连续电流5A
• 导通阻抗低至2.2Ω
• 栅极电荷Qg仅为17.4nC

如图3所示是CDM2205-800FP在反激开关电源中的应用。在电源设计器件选型中,首先根据电源的输入电压,确定器件所能承受的最大电压,额定电压越大,器件的成本就越高。然后需要确定MOS管的额定电流,该额定电流应该是负载在所有情况下能够承受的最大电流。确保所选择的MOS管能够承受连续电流和脉冲尖峰。


 

图3:CDM2205-800FP在反激开关电源中的应用

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  • killyo Lv5. 技术专家 2017-10-18
    学习一下经验
  • 大欢哥 Lv7. 资深专家 2017-07-14
    改版的后,还是挺好用的
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价格:¥1.7323

现货: 200

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品牌:扬杰科技

品类:Mosfet

价格:¥1.0500

现货:500,000

品牌:捷捷微电

品类:MOSFET

价格:¥0.7000

现货:500,000

品牌:MCC

品类:MOSFET

价格:¥0.1627

现货:305,993

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥0.2360

现货:263,268

品牌:TOSHIBA

品类:MOSFET

价格:¥0.2034

现货:251,269

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥0.4460

现货:222,500

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥1.3640

现货:196,984

品牌:MCC

品类:MOSFET管

价格:¥0.3248

现货:168,278

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥0.2140

现货:155,504

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥0.1700

现货:121,731

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PD/QC快充测试

满足150W内适配器、PD快充、氮化镓快充等主流产品测试需要;并可查看被测开关电源支持协议,诱导多种充电协议输出,结合电子负载和示波器进行高精度测试。测试浪涌电流最大40A。支持到场/视频直播测试,资深专家全程指导。

实验室地址: 深圳 提交需求>

低功耗测试

提供全面表征产品器件耗电特征及功耗波形、快速瞬态效应、电源优化、表征和仿真测试服务,使用直流电源分析仪测量精度达50µV,8nA,波形发生器带宽100kHz,输出功率300W,示波器200kHz,512 kpts

实验室地址: 深圳/苏州 提交需求>

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授权代理品牌:接插件及结构件

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授权代理品牌:部件、组件及配件

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授权代理品牌:电源及模块

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授权代理品牌:仪器仪表及测试配组件

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授权代理品牌:电工工具及材料

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