功率MOSFET選型建議

表面上來看,MOSFET雖然是一個比較簡單的功率器件，但其參數眾多，并且各參數相互關聯，因此在選擇時需綜合各方面的限制及要求進行優化選擇。下面針對部分參數從應用的安全可靠性方面簡單闡述選型的基本原則。

一：BVDSS最大電壓應力

    在電源電路應用中，往往首先考慮漏源電壓BVDSS的選擇。 BVDSS為正溫度系數，其DATASHEET給出的值為25℃室溫環境中測試得出，測試電路如下圖所示。

對于BVDSS的選擇，有兩個重要原則：(1)開關機尖峰電壓推薦不超過額定電壓值的90%。（2）穩態工作條件下，平臺電壓建議不超過額定電壓值的70%-90%。

二： ID漏源標稱電流

    MOSFET的ID都是經過計算得出，該值受到內部搭線、導通阻抗、和封裝參數的制約。其值為在TC=25℃（假定封裝貼無線大散熱板）時計算得出。

一般地， ID_max 及 I D_pulse 具有負溫度系數，故應取器件在最大結溫條件下之 ID_max 及 I D_pulse 值作為參考。器件此參數的選擇是極為不確定的—主要是受工作環境，散熱技術，器件其它參數（如導通

電阻，熱阻等）等相互制約影響所致。最終的判定依據是結點溫度。根據經驗，在實際應用中規格書目中之 ID 會比實際最大工作電流大數倍，這是因為散耗功率及溫升之限制約束。在初選計算時期還須根據散耗功率約束不斷調整此參數。建議初選于 3~5 倍余量左右 ID = (3~5)*ID_max

三： Tj最大結溫

     對于硅基的半導體器件，DATASHEET給出的Tj一般小于150度，在正常使用時，我們一般推薦70%-90%的最大結溫降額進行選擇，單是對于電源系統來說，整個系列里面電容壽命是受溫度影響最大的器件，也是整個系統最薄弱的器件，因此這個最差器件決定了整個電源系統的使用壽命，因此除了MOSFET本身降額外，如果安裝位置靠近電容，建議以電容實際工作溫度反推MOSFET溫度進行選擇。

四： RDSON導通阻抗

     小的 RDSON值有利于減小導通期間器件產生的損耗。因此在進行選型的時候，在成本應許的條件下，可以適當的選擇RDSON較小的器件，甚至可以選擇SW的K系列的超結MOSFET。RDSON同時也是正溫度系數，這種特性有助于MOSFET的并聯使用，但是隨著溫度的升高，MOSFET的導通損耗也會儲蓄增加，這點在選型的時候一定要注意。

五： VTH門檻電壓

      VTH是MOSFET開啟和關斷時的電壓值，為負溫度系數，這個特性我們在系統選擇時一定要注意。目前的開關電壓采用IC或驅動電路進行驅動一般在10V左右，該電壓可滿足絕大多數的MOSFET驅動要求，但隨著MCU在電源系統上的應用，很多驅動電壓降低到5V左右，這時一定要選擇VTH低的MOSFET，但過低VTH值在外部干擾情況下，容易誤開啟，這點一定要注意。因此，對該參數選擇建議結合系統驅動條件，考慮噪音干擾情況，選擇適合自己系統的VTH及Vgs值。

六： 熱阻Rja&RJc

    熱阻表明熱量傳導的難易程度，熱阻越小，MOSFET散熱特性越好，其中Rja為結到環境的熱阻，RJc為結到封裝的熱阻。熱阻產生的損耗會轉壞成熱量，從而影響到電源系統的壽命。在電源系統設計時熱阻RJc盡量選擇小的，這點我們無法改變，而Rja是整改電源系統中限制MOSFET散熱性能的主要因素。

如式四所示，我們系統實際產生的溫升可以用該式進行描述。在實際應用中影響MOSFET溫升的還有：放置MOS處的pad面積、MOS處bottom層是否敷銅、board的厚度和copper layer的數目、 heatsink和thermal via的用法、空氣流動和board的走向、占空比等等。因此，對熱阻的選擇除要求其取值較小外還應該從系統上對散熱進行優化設計。

    當然還有跨導、Qg、SOA及MOSFET總損耗的計算等等一系列的重要參數的選擇，我們會在第二部分給出。

   因為我個人本身是做電源系統的，對器件的理解可能比較淺顯，歡迎從事器件專業的人士給我們更深入的解答，大家共同進步。非常感謝 

   對于MOSFET系統參數的解讀，歡迎瀏覽我整理的另外一個帖子。。。。。