【经验】一文解析如何构建MOSFET外围的电路

时间： 2022-02-25 来源：ROHM

代理服务

技术支持

采购服务

本文是ROHM 绝缘型反激式转换器电路设计其中一节，讲述了如何建构MOSFET外围的电路。

首先，来重温电路工作。以D4、R5、R6调整从IC的OUT（PWM输出）端输出的信号，让MOSFET Q1能够正确工作，然后再驱动MOSFET的栅极。MOSFET Q1开/关经过整流且流向变压器T1一次侧的高电压，将其电能传送至二次侧。Q1在ON时Ids流动，但因为并非无限制流动，是故利用R8检测电流并加以限制。

本文决定调整MOSFET栅极驱动的电路、二极管D4、电阻R5、R6，其次，决定限流和斜率补偿上必要的电流检测电阻R8。

MOSFET栅极电路R5、R6、D4

为了驱动MOSFET，从电源IC的PWM输出的输出信号，但如果直接和MOSFET的栅极相接，反而无法获得最佳工作状态，必须配合电路和要求的特性进行调整。具体来说，就是将MOSFET的开关损耗和噪声优化。分别调整MOSFET的ON和OFF的速度，在开关损耗和开关噪声的妥协点工作。所谓妥协点，正是因为开关损耗和开关噪声互呈反比所形成的。提升开关速度后，开关损耗将减少。然而，开关速度变快时，电流会急剧发生变化，造成开关噪声变大。

栅极电路的常量是难以经由事先决定的公式计算出来。因此，从电源IC技术规格的电路图上，所标示的数值开始，最后再实机工作看看，确认MOSFET温度上升是否位在容许范围内，也就是检查开关损耗。此外，还要进行开关噪声的测量，确认其在适当的范围。

—MOSFET ON时的速度用R5和R6进行调整

—MOSFET OFF时的清电荷用二极管D4，以R5进行调整

选择工作电流模式的不连续模式后，MOSFET ON时基本上不会发生开关损耗，而OFF时损耗则可控制的。为减轻MOSFET OFF时的开关损耗，缩小R5且提升OFF速度，但电流急剧变化，造成开关噪声变大。此次范例电路中提出了下列几项。

—R5＝22Ω 0.25W、R6＝150Ω、D4：RB160L-60 （肖特基二极管60V/1A）

为了在MOSFET OFF时，高速消除栅极电荷，而使用了二极管D4。损耗变小且高速，因此选择肖特基势垒二极管。作为注意事项，由于脉冲电流会流过R5，因此请确认使用的电阻能承受脉冲电流。

电流检测电阻R8

和MOSFET源极相接的电阻中，源极端和电源IC的CS引脚相接，另一端则是和GND相接。MOSFET OFF时，利用流向R8的电流所产生电压下降现象，驱动CS引脚。就功能而言，拥有限制流向一次侧的电流、在针对输出过负载的保护、控制电流模式的斜率补偿3个功能。CS引脚的详细内容请参照电源IC BM1P061FJ的技术规格。

由于拥有多种功能，因此有时会因为变压器一次侧的电感，以及输入电压而受到限制，经由下列公式计算出R8。Ippk或Duty则是在“变压器设计（数值计算）”来计算。Vcs根据BM1P061FJ的CS引脚电压的规格计算为0.4V。

计算结果R8为0.2Ω。

此外，经由下列公式计算出检测电阻R8的损耗P_R8。

考虑计算结果和耐脉冲电流，选择能承受1W以上的容许电阻。就算功率额定值相同，也可能因为电阻构造等，而改变耐脉冲电流特性，因此必须向所用电阻厂商确认。

因而，本节决定了MOSFET四周部件的常量。在计算公式之外，再根据经验法则和实机确认等，或许仍无法完全了解，而电源设计上却存在许多这类的情况。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由顾峥峥转载自ROHM，原文标题为:绝缘型反激式转换器电路设计+，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

平台合作

提交评论

全部评论（0）

暂无评论

【经验】可背面散热的封装MOSFET热阻和容许损耗的计算方式，掌握环境温度、MOSFET的功率损耗以及RthJA值

本文介绍可背面散热的MOSFET封装和其热阻和容许损耗之间的关系，通过ROHM的产品封装如：TO-220FM和TO-247等可带散热器的封装、TO-252和TO-263等可将背面引脚安装在电路板上的封装举例，讲解MOSFET热阻和容许损耗的计算。

2020-06-17 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】绝缘型反激式转换器的性能评估和检查要点之MOSFET的VDS和IDS、输出整流二极管的耐压

本文将说明使用ROHM开关电源用控制IC BM1P061FJ设计的绝缘型反激式转换器的性能评估和检查要点。主要包括：MOSFET的漏极电压和电流及输出整流二极管的耐压、变压器的饱和、Vcc电压、输出瞬态响应和输出电压上升波形、温度测量和损耗测量等。・电解电容器

2020-01-23 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】解析MOSFET的雪崩失效

关于MOSFET的失效机理您有哪些了解？当向MOSFET施加高于绝对最大额定值BVDSS的电压时，会造成击穿并引发雪崩击穿。发生雪崩击穿时，会流过大电流，存在MOSFET失效的危险，本文ROHM将为您详细解析MOSFET的雪崩失效。

2022-03-15 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【技术】解析MOSFET的dV/dt失效

dV/dt失效是MOSFET关断时流经寄生电容Cds的充电电流流过基极电阻RB，使寄生双极晶体管导通而引起短路从而造成失效的现象。dV/dt是单位时间内的电压变化量。本文ROHM将为您详细介绍什么是MOSFET的dV/dt失效。

2022-03-16 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

SiC-MOSFET的体二极管的恢复时间为什么比Si-MOSFET短？

SiC-MOSFET的体二极管为pn结合形式，但少数载流子的寿命短，少数载流子的积蓄效应几乎看不到，因此显示与SBD同等的超高速恢复性能（几十ns)，恢复时间与SBD一样不依赖于正向注入电流，为固定值。（ｄI/dt固定的条件下）。

2024-08-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

SiC-MOSFET串联时，应注意哪些？

・上侧元器件接地绝缘只能保证绝缘耐压。・需要串联数栅极电压用浮动电源。・串联时，导通电阻的温度系数变为正，为防止热失控，请考虑产品偏差和充分的电流降额。・串联后作为高耐压单开关使用时，推荐并列插入大电阻进行适当分压。・若不符合开关时序，则将破坏耐压。

2024-08-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

【选型】ROHM（罗姆）DC/DC转换器选型指南（中文）

开关稳压器 BD9x降压转换器产品阵容&应用降压转换器降压控制器绝缘型反击式转换器单输出降压转换器双输出降压转换器&降压控制器升压转换器&升压控制器绝缘型DC/DC电源

ROHM - 绝缘型反激式转换器,超小型、低振铃开关稳压器,降压开关稳压器,降压控制器,开关稳压器,隔离式反激转换器,隔离式DC/DC电源,DC/DC转换器,单输出降压DC/DC转换器,转换器,高降压比开关稳压器,绝缘型反激式DC/DC转换器,单输出降压转换器,低消耗电流、低输入电压开关稳压器,稳压器,升压转换器,高效率3A开关稳压器,升压开关稳压器,降压DC/DC转换器,绝缘型DC/DC电源,小型、高输出电流开关稳压器,3A开关稳压器,降压同步整流型DC/DC控制器,双输出降压转换器,升压控制器,降压转换器,反激式转换器,超低功耗开关稳压器,BD9152MUV,BD9778HFP,BU90006GWZ,BD8961NV,BD95830MUV,BD9BXXX,BD9701CP-V5,BD9106FVM,BD9137MUV,BD91364BMUU,BD9A301MUV-LB,BD8312HFN,BD8311NUV,BD8967FVM,BD9E301EFJ-LB,RSD221N06,BU90003GWZ,BD9123MUV,BD9615MUV,BD9GXXX,BD9109FVM-LB,BU90009GWZ,BD9B301MUV-LB,BD9859EFJ,BD9161FVM,BD9109FVM,BD8963EFJ,BD9134MUV,BU90104GWZ,BD91501MUV,BA9741F,BD9F500QUZ,BD9326EFJ,BD83070GUL,BD7F200EFJ-LB,BD93291EFJ,BD9851EFV,BD9702CP-V5,BD9A600MUV,BD9B100MUV,BD8964FVM,BD9G102G-LB,BD9C301FJ,BD9106FVM-LB,BU90023NUX,BD9X,BD9E100FJ-LB,BD9141MUV,BD7F200HFN-LB,BD9D321EFJ,BD9110NV,BU33DV5G,BD8960NV,BU34DV7NUX,BD9A400MUV,BD9104FVM,BD9C501EFJ,BD9120HFN,BD9F800MUX,BD95841MUV,BD9B300MUV,BU33DV7NUX,BU90007GWZ,BD9EXXX,BD9306AFVM,BD95821MUV,BD9C301FJ-LB,BD9122GUL,BD9G201,BD9870FPS,BD8158FVM,BD9E101FJ-LB,BD8314NUV,BD9132MUV,BD9107FVM,BD9G401EFJ-M,BD91361MUV,BD9E104FJ,BD7F100HFN-LB,BD9227F,BD9703FP,BD9G341AEFJ,BU90004GWZ,BD9325FJ,BD8317GWL,BD9V101MUF-LB,BD95602MUV-LB,BD9FXXX,BD9111NV,BD9B500MUV,BU90054GWZ,BD9130EFJ,BD9A100MUV,BA9744FV,BD9E300EFJ-LB,BD9327EFJ,BD8152FVM,BD9325FJ-LB,BD9F800NUX,BA9743AFV,BD9B304QWZ,BD9C401EFJ,BD9A101MUV-LB,BD7J200HFN-LA,BD9B600MUV,BD95602MUV,BD9D300MUV,BU90005GWZ,BD9CXXX,BD9611MUV,BD9VXXX,BD8962MUV,BD9D323QWZ,BD9615MUV-LB,BU9006GUZ,BD9151MUV,BD9102FVM,BD95513MUV,BD95861MUV,BD9A302QWZ,BD0G401EFJ-M,BD9A300MUV,BD9E302EFJ,BD8313HFN,BD9G341AEFJ-LB,BD9B305QUZ,BD9B400MUV,BU90002GWZ,BD8303MUV,BD83854MUV,BD9874CP-V5,BU90008GWZ,BA9741FS,BD9DXXX,BD7J200EFJ-LA,BD9D322QWZ,BD9150MUV,BD9B200MUV,BD9139MUV,RSD221N06×3,BD95514MUV,BD9DXX,BD9326EFJ-LB,BD70522GUL,BD9G201EFJ-LB,BD9V101MUF,BU90028NUX,BD8306MUV,BD8316GWL,BD9E151NUX,BD9D320EFJ,BD9E303EFJ-LB,BD9703CP-V5,BD95500MUV,RB161VA-20,BD9AXXX,BD95831MUV,BD9B333GWZ,BD9873CP-V5,BD9G401,BU33UV7NUX,BD83854GWL,BD9327EFJ-LB,BD9A300,BD8966FVM,BD63536FJ,BD9305AFVM,BD89630EFJ,BD9E102FJ,BD9161FVM-LB,BD9C601EFJ,BD9G101G,BD7F100EFJ-LB,BD9130NV,BD9701FP,车载辅助,手机,电机控制,录音机,二次电源,白色家电,调谐器,办公设备,消费电子,POE,电源系统,AV设备,个人电脑周边设备,投影仪,便携式设备,通信,智能家居,家庭网关,存储设备,电视机,通信基础设施,光模块,安防监控,便携式摄像机,路由器,医疗设备,打印机,充电器,主板,FPGA参考板,POL电源,个人电脑,住宅设施设备,工业自动化,无线抄表,工业设备,电话机,汽车电子,娱乐设备,数码相机

2020年06月 - 选型指南 - Ver.10.1 代理服务技术支持采购服务

【经验】基于BM1P061FJ的AC/DC PWM方式反激式转换器设计方法

本文是ROHM“AC/DC PWM方式反激式转换器设计方法”系列中的一篇，将实际介绍设计绝缘型反激式转换器。从本文开始说明如何选择电路必要的部件，以及计算各数常量的方法。

2022-01-28 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

为什么SiC-MOSFET的体二极管的正向下降电压高？

SiC带隙为Si的约3倍，因此pn二极管的上升电压为3V左右，正向下降电压比较高。但桥式电路等因在换流时进入栅极导通信号从而可反向导通，所以实际上固定损耗不成问题。

2024-08-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

【经验】一文说明绝缘性反激式转化器中的缓冲电路设计

本文是ROHM绝缘型反激式转换器电路设计其中一节，本节将说明输入配置的输入电容器C1和缓冲电路。C1耐压以输入AC电压的峰值为基准，所以输入电容器C1的选择必须为100μF、450V的电解电容器。由计算得出缓冲电路R4选择为75kΩ，C3电压耐压为400V以上，二极管D3为Vds以上的电压。

2022-02-26 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

静电放电抗扰度MOSFET VT6K1

本资料主要介绍了ROHM公司生产的VT6K1型号MOSFET的静电放电（ESD）免疫性能。资料详细列出了该产品在不同测试标准下的ESD免疫等级，包括JEDEC JESD22-C101和JEITA ED-4701/302标准下的测试结果。此外，资料还强调了该产品对静电敏感，需在制造和储存过程中采取适当措施以防止损坏，并提供了注意事项和安全措施。

ROHM - MOSFET,VT6K1

2016.9 - 测试报告 - Rev.001 代理服务技术支持采购服务