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MOS管发热有什么好办法解决

时间:2019-09-08 07:50 来源:电工之家

首先从理论上分析MOS管选型是否合理,从MOS管的规格书上获取MOS管的参数,包括导通电阻、g、s极的导通电压等。
在确保实际驱动电压大于导通电压的前提下,如果负载电流为I,则MOS管在导通状态下消耗的功率为I*I*RDS(on)。
比如MOS管的导通电阻是100毫欧,负载电流为10A,则MOS管消耗的功率高达10W。
一般的TO220封装的器件,耗散功率为0.5W,温升都可能达到50度,高达几瓦的耗散功率的选型是不合理的。
1A以内的负载电流可以选择导通电阻几百毫欧的MOS管。
1A-5A的选择导通电阻几十毫欧的MOS管。
5A以上的应该选择导通电阻为几毫欧的MOS管。
尤其需要注意的是,如果MOS管开关频繁,比如通过PWM信号控制MOS管的开关,需要根据PWM的频率控制GS极驱动信号开关瞬间的上升下降时间,G极的限流电阻不能太大,GS极之间不能并电容,同时需要用推挽输出的信号控制MOS管的通断。
从MOS管的规格书中,我们可以得到G、S之间寄生电容以及导通电阻,以我们自己使用的NCV8401为例,
其寄生电容为,导通电阻为30mΩ,C1大概为100pF左右。
如果我们选择1kΩ的驱动电阻,R2,C1的时间常数为100ns,假设开关澳门拉斯维加斯棋牌的频率为1MHz。
则DS极间的电压和流过DS的电流的曲线大致如下:
MOS管发热有什么好办法解决
假设MOS关断时,DS极之间的电压为311V,导通时流过DS极的电流为1A。
则在一个周期1us内,上升和下降沿消耗的能量之和大概为1A*311V*100ns*2 (完全关闭或者打开以2倍时间常数计),平均消耗的功率为62.2W。
在完全导通的时间内消耗的能量为1A*30 mΩ*1A*(1us-400ns),平均消耗的功率为18mW。
可见开关过程消耗的功率远大于完全导通时消耗的功率。
所以我们需要减少驱动电阻,当我们将驱动电阻减小到100Ω时,上升、下降时间相应减少到原来的1/10左右,功耗大概降到6W。

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