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MOS管发热要怎么解决解析

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    • 发布时间:2024-12-18 18:52:04
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    MOS管发热要怎么解决解析
    一个MOS管最大电流是100a,电池电压96V,开通后刚进入米勒平台时,MOS管发热功率是P=V*I,由于电流达到最大,所有功率都在MOS管上:P=96*100=9600w。
    此时它的发热功率最大,随后迅速降低直到完全导通,功率变成了100*100*0.003=30w,假设这个MOS管的内阻是3毫欧姆,那这个开关过程的发热功率是十分惊人的。
    以上是微碧在网上看到的示例。
    我们知道,实际操作中过慢的充电是可以减小振荡,但会延长开关。
    MOS管发热
    MOS管发热
    如果开通时间慢,意味着从9600W到30W的发热过渡会很慢,这会导致MOS管的结温严重升高,烧毁MOS管。上升时间过长会导致MOS管工作为线性状态,非开关状态。
    我们可以选择降低MOS限流,例如限制50a,或者降低电池电压到48V,这样损耗会降低一半,避免管子烧毁。
    这也是高压控管子烧毁的原因,但是低压控的开关损耗不一样,它的导通损耗主要是MOS管的内阻决定的。
    这个内阻也会随着Vgs电压的升高而减小,所以不要认为只要超过了Vgs的阈值电压就可以顺利导通MOS管,特别是在大功率的应用场景,高Vgs是非常有必要的,因此MOS管的散热非常重要。
    那么,充电时间越快越好吗?
    当然不是,过快的充电会导致激烈的米勒振荡。
    此外,管子小电流发热,主要由以下造成:频率太高、散热设计、选型、电路设计。
    频率太高:过份追求体积,导致频率提高,MOS管损耗增加,加大了发热。
    散热设计:电流太高,没有做好散热设计,当ID小于最大电流时,发热可能会严重
    选型有差:功率判断不一,没有充分考虑MOS管的内阻,开关阻抗增大。
    电路设计:让MOS管工作在线性的工作状态,并非开关状态。
    MOS管发热
    NMOS和PMOS在这里还有作区别。
    当NMOS做开关,G极的电压需要比电源高几V才能完全导通,但PMOS则相反。
    因为没有完全打开而压降过大,造成了功率消耗,等效直流阻抗比较大,压降增大,所以U*I也增大,损耗意味着发热。
    MOS管的导通过程
    一般解决方法:
    1.MOS管选型:选择适当的内阻,并非内阻越小越好,cgs和cgd电容越大;
    2.良好的散热设计,添加足够的辅助散热片;
    这里还有一个问题(网上看到的),MOS管一般会有两个电流连续漏级电流和脉冲电流,但是实际应用中,是不是电流的峰值不能超过连续电流?
    其实MOS管的脉冲电流,是瞬间而不能持续的电流,例如开关瞬间的冲击电流,一般MOS管的脉冲均匀会非常大,如果是持续输出,且输出的时间比较长,关注散热也是有必要的。
    这里注意下,如果无法使用外置散热器,可以尽量使用大封装,其散热性能会更好。
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