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引发MOS管发热?95%是这四个因素
 日期:2023/7/4 12:49:00 

MOS管是ESD静电保护的重要组成部分。目前,它经常出现在各种电子产品中,深受电子行业的喜爱和追捧,特别是在电源设计或驱动电路方面,不可避免地使用现场效应晶体管,通常被称为MOS管。MOS管有很多种,也有很多功能。

当然,使用电源或驱动器是使用它的开关。

接下来,让我们了解MOS管发热的四个关键因素。

  1、芯片发热

  本内容主要针对内置电源调制器的高压驱动芯片。如果芯片消耗的电流是2mA,芯片上加上300V的电压,芯片的功耗是0.6W,当然会导致芯片发热。驱动芯片的最大电流来自驱动功率MOS管的消耗,简单的计算公式如下:I=cvf,考虑到充电的电阻效益,实际I=2cvf,其中c是功率MOS管的cgs电容,v是功率管导通时的gate电压。因此,为了降低芯片的功耗,我们必须找到减少c的方法、v和f。如果c、v和f不能改变,所以请想办法将芯片的功耗分成芯片外的设备,注意不要引入额外的功耗。再简单一点,就是考虑更好的散热。

  2、功率管发热

  功率管的功耗分为开关损耗和导通损耗两部分。需要注意的是,在大多数情况下,特别是LED市电驱动应用程序,开关损坏远大于导通损耗。开关损耗与功率管的CGD和CGS以及芯片的驱动能力和工作频率有关,因此可以从以下几个方面解决功率管的加热问题:A、MOS功率管不能根据导通电阻的大小单方面选择,因为内阻越小,cgs和cgd电容越大。例如,1N60cgs约为250pf,2N60cgs约为350pf,5N60cgs约为1200pf。差别太大了。选择功率管时,就足够了。B、其余的是频率和芯片驱动能力,这里只谈频率的影响。频率也与导通损耗成正比,所以当电源管发热时,首先要考虑频率选择是否有点高。想办法降低频率!但需要注意的是,当频率降低时,峰值电流必须变大或电感变大,以获得相同的负载能力,这可能导致电感进入饱和区域。如果电感饱和电流足够大,可以考虑将CCM(连续电流模式)改为DCM(非连续电流模式),从而增加负载电容。

 3、降低工作频率

  这也是用户调试过程中常见的现象,降频主要由两个方面引起。输入电压与负载电压的比例小,系统干扰大。对于前者,注意不要将负载电压设置得太高,尽管负载电压很高,但效率会更高。对于后者,可以尝试以下几个方面:a、设置最小电流的小点;b、布线清洁点,尤其是sense的关键路径;c、选择小点或闭合磁路的电感;d、加入RC低通滤波器吧,这种影响有点不好,C的一致性不好,偏差有点大,但对照明来说应该足够了。无论如何降频都没有好处,只有坏处,所以一定要解决。

  4、电感或变压器的选择

  最后,我谈到了重点。我还没有开始。我只能胡说八道饱和的影响。许多用户反应说,相同的驱动电路,A生产的电感没有问题,B生产的电感电流变小。在这种情况下,要看电感电流波形。有些工程师没有注意到这种现象,直接调整sense电阻或工作频率以达到所需的电流,这可能会严重影响LED的使用寿命。因此,在设计之前,必须进行合理的计算。如果理论计算参数与调试参数相差较远,则应考虑是否降频和变压器饱和。当变压器饱和时,L会变小,导致传输delay引起的峰值电流增量急剧增加,因此LED的峰值电流也会增加。在平均电流不变的前提下,只能看光衰减。

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