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  • MOS管發熱要怎么解決解析
    • 發布時間:2024-12-18 18:52:04
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    MOS管發熱要怎么解決解析
    一個MOS管最大電流是100a,電池電壓96V,開通后剛進入米勒平臺時,MOS管發熱功率是P=V*I,由于電流達到最大,所有功率都在MOS管上:P=96*100=9600w。
    此時它的發熱功率最大,隨后迅速降低直到完全導通,功率變成了100*100*0.003=30w,假設這個MOS管的內阻是3毫歐姆,那這個開關過程的發熱功率是十分驚人的。
    以上是微碧在網上看到的示例。
    我們知道,實際操作中過慢的充電是可以減小振蕩,但會延長開關。
    MOS管發熱
    MOS管發熱
    如果開通時間慢,意味著從9600W到30W的發熱過渡會很慢,這會導致MOS管的結溫嚴重升高,燒毀MOS管。上升時間過長會導致MOS管工作為線性狀態,非開關狀態。
    我們可以選擇降低MOS限流,例如限制50a,或者降低電池電壓到48V,這樣損耗會降低一半,避免管子燒毀。
    這也是高壓控管子燒毀的原因,但是低壓控的開關損耗不一樣,它的導通損耗主要是MOS管的內阻決定的。
    這個內阻也會隨著Vgs電壓的升高而減小,所以不要認為只要超過了Vgs的閾值電壓就可以順利導通MOS管,特別是在大功率的應用場景,高Vgs是非常有必要的,因此MOS管的散熱非常重要。
    那么,充電時間越快越好嗎?
    當然不是,過快的充電會導致激烈的米勒振蕩。
    此外,管子小電流發熱,主要由以下造成:頻率太高、散熱設計、選型、電路設計。
    頻率太高:過份追求體積,導致頻率提高,MOS管損耗增加,加大了發熱。
    散熱設計:電流太高,沒有做好散熱設計,當ID小于最大電流時,發熱可能會嚴重
    選型有差:功率判斷不一,沒有充分考慮MOS管的內阻,開關阻抗增大。
    電路設計:讓MOS管工作在線性的工作狀態,并非開關狀態。
    MOS管發熱
    NMOS和PMOS在這里還有作區別。
    當NMOS做開關,G極的電壓需要比電源高幾V才能完全導通,但PMOS則相反。
    因為沒有完全打開而壓降過大,造成了功率消耗,等效直流阻抗比較大,壓降增大,所以U*I也增大,損耗意味著發熱。
    MOS管的導通過程
    一般解決方法:
    1.MOS管選型:選擇適當的內阻,并非內阻越小越好,cgs和cgd電容越大;
    2.良好的散熱設計,添加足夠的輔助散熱片;
    這里還有一個問題(網上看到的),MOS管一般會有兩個電流連續漏級電流和脈沖電流,但是實際應用中,是不是電流的峰值不能超過連續電流?
    其實MOS管的脈沖電流,是瞬間而不能持續的電流,例如開關瞬間的沖擊電流,一般MOS管的脈沖均勻會非常大,如果是持續輸出,且輸出的時間比較長,關注散熱也是有必要的。
    這里注意下,如果無法使用外置散熱器,可以盡量使用大封裝,其散熱性能會更好。
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