|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
一、温升和热设计是选取封装最基本的要求
! d! ]: h- g8 U# `0 J7 o' }4 S; g& r, y
不同的封装尺寸具有不同的热阻和耗散功率,除了考虑系统的散热条件和环境温度,如是否有风冷、散热器的形状和大小限制、环境是否封闭等因素,基本原则就是在保证功率mos管的温升和系统效率的前提下,选取参数和封装更通用的功率MOS管。, `1 v4 N5 l3 v4 T' G+ X0 i
7 e1 G' s- c* L+ J8 \) Q
二、系统的尺寸限制* c" c7 ~. s6 T8 S( B) w
" j8 q3 K& ^/ N8 o; V% f# M4 { 有些电子系统受制于PCB的尺寸和内部的高度,如通信系统的模块电源由于高度的限制通常采用DFN5*6、DFN3*3的封装;在有些ACDC的电源中,使用超薄设计或由于外壳的限制,装配时TO220封装的功率MOS管脚直接插到根部,高度的限制不能使用TO247的封装。有些超薄设计直接将器件管脚折弯平放,这种设计生产工序会变复杂。) {- G) P( y+ u8 C. X
3 V) K ~! g# Q0 c2 i! d 三、公司的生产工艺
w9 V4 N9 O: f8 I |" {6 X6 u2 w5 K: m
TO220有二种封装:裸露金属的封装和全塑封装,裸露金属的封装热阻小,散热能力强,但在生产过程中,需要加绝缘坠,生产工艺复杂成本高,而全塑封装热阻大,散热能力弱,但生产工艺简单。; j h' w& c0 Y9 a6 z$ T
; ?4 N7 ^" U P+ x: y6 N: Q: l
为了减小锁螺丝的人工工序,近几年一些电子系统采用夹子将功率MOS管夹在散热片中,这样就出现了将传统的TO220上部带孔的部分去除的新的封装形式,同时也减小的器件的高度。
+ w4 f! s' ^ k9 d2 T
# n) w/ Y2 }. U0 d 四、成本控制
" L( D. f: T D$ }) _& t2 j9 K! _1 u' ?/ i+ T! a# F7 G3 `
在台式机主板、板卡等一些对成本极其敏感的应用中,通常采用DPAK封装的功率MOS管,因为这种封装的成本低。
" f6 k7 K- K0 a
0 e. P+ ?% Q, ^ 因此在选择功率MOS管的封装时,要结合自己公司的风格和产品的特点,综合考虑上面因素。* x: B4 S% T7 N, a$ v& S5 Q
7 l1 G& F E, h! t
五、选取耐压BVDSS
3 H& |2 q0 b* O* e" k; K7 G+ i- w2 ], ]3 Z9 e
在大多数情况下,因为设计的电子系统输入电压是相对固定的,公司选取特定的供应商的一些料号,产品额定电压也是固定的。# j$ ~" C! i: s+ O
0 y/ Q6 I' T0 D5 p3 K9 x H- F 数据表中功率MOS管的击穿电压BVDSS有确定的测试条件,在不同的条件下具有不同的值,而且BVDSS具有正温度系数,在实际的应用中要结合这些因素综合考虑。2 v& [4 T; l5 c% f2 q$ Z
7 m" y l6 T0 s" Y8 k) F
很多资料和文献中经常提到:如果系统中功率MOS管的VDS的最高尖峰电压如果大于BVDSS,即便这个尖峰脉冲电压的持续只有几个或几十个ns,功率MOS管也会进入雪崩从而发生损坏。
9 _$ Q6 p5 c9 F
/ H4 H9 h8 k$ P2 h1 ]2 e' o( z 不同于三极管和IGBT,功率MOS管具有抗雪崩的能力,而且很多大的半导体公司功率MOS管的雪崩能量在生产线上是全检的、100%检测,也就是在数据中这是一个可以保证的测量值,雪崩电压通常发生在1.2~1.3倍的BVDSS,而且持续的时间通常都是μs、甚至ms级,那么持续只有几个或几十个ns、远低于雪崩电压的尖峰脉冲电压是不会对功率MOS管产生损坏的。9 n: D; O% \/ r1 ?" R0 O6 O
9 H0 f) Z& O; {/ Y% Z
六、由驱动电压选取VTH
- @4 A+ L) P; D- l, c7 L( b( P8 F- }. p, c
不同电子系统的功率MOS管选取的驱动电压并不相同,AC/DC电源通常使用12V的驱动电压,笔记本的主板DC/DC变换器使用5V的驱动电压,因此要根据系统的驱动电压选取不同阈值电压VTH的功率MOS管。( M7 a1 e& r# x w# H1 W; u& Z& v
% C1 s4 r2 Q. d# _, v3 ^5 e- \0 Y 数据表中功率MOS管的阈值电压VTH也有确定的测试条件,在不同的条件下具有不同的值,VTH具有负温度系数。不同的驱动电压VGS对应着不同的导通电阻,在实际的应用中要考虑温度的变化,既要保证功率MOS管完全开通,同时又要保证在关断的过程中耦合在G极上的尖峰脉冲不会发生误触发产生直通或短路。
# K& }7 W+ s5 G |
|