Part 01 前言

上一篇文章我們介紹了MOSFET體二極管的關鍵參數以及電路設計關注點，其中Diode continuous forward current：體二極管連續正向電流這一參數，最大高達175A，如果是真的，那這個數據已經很牛了，但是規格書這個參數有個角標2）：The parameter is not subject to production testing – specified by design.，意思就是175A這個參數僅代表設計指標，批量產生時不保證這一參數，就跟你買一袋方便面，上面寫著圖片僅供參考一個道理。所以作為硬件工程師在看廠家的規格書的時候，務必要注意每個參數有沒有角標小備注，不然批量出了問題，廠家就甩鍋了。

那么問題來了，既然MOSFET規格書中體二極管連續正向電流這一參數的電流值沒啥參考意義，那在一些電路應用中。當MOSFET關閉后，如果我們真的需要有正向電流流過MOSFET的體二極管的話，我們如何通過計算來評估MOSFET的體二極管的實際的連續正向電流最大是多少呢？

Part 02 體二極管最大電流計算方法

當MOSFET關閉后，如果MOSFET的體二極管正向導通，由于體二極管存在正向壓降，那么此時體二極管就會產生功耗，有功耗就會有發熱，由于此時MOSFET關閉了，所以MOSFET功耗來源就是體二極管了，功耗計算如下：Pd=Vsd*IsVsd：二極管正向導通壓降（規格書中會給出）Is：通過體二極管的連續正向電流MOSFET的溫升?T計算如下：?T=Pd*RthjaRthja：MOSFET結-環境的熱阻（規格書中有此參數）當環境溫度為25℃時，MOSFET允許的最大溫升?T_max計算如下：?T_max=Tj-25℃Tj：為MOSFET的最大結溫這樣我們就能通過MOSFET的最大結溫反過來計算環境溫度為25℃時，體二極管的實際的連續正向電流最大是多少了：Is_max=?T_max/Rjc/Vsd=(Tj-25℃)/Rthja/Vsd

Part 03 計算實例

以IAUCN08S7N019這款MOSFET為例，其最大結溫Tj為175℃

熱阻Rthja典型值為25.9K/W，主要注意的時此參數是在特定條件下測出的，也就是角標3）3) Device on 2s2p FR4 PCB defined in accordance with JEDEC standards (JESD51-5, -7). PCB is vertical in still air，也就是在一個特定的4層板上，PCB材質為FR4，PCB放置在靜止的空氣中，PCB的尺寸按JEDEC標準規定的76.20mm*114.30mm，并且這么大的PCB上只放了這么一個MOSFET，所以25.9K/W這個參數我們只能參考，實際計算時，我們可以根據我們產品的PCB尺寸來對這個參數打折，當然如果你的MOSFET有散熱器的話，那你可以使用Rthjc這一參數計算Rthja：Rthja=Rthjc+RthcaRthca：散熱器到空氣的熱阻

為了方便，假定實際產品PCB尺寸較大，我們就使用25.9K/W這一參數了。Vsd：二極管正向導通壓降最大為1V。（當然我們也可以根據下面的曲線按我們預期的最大二極管連續正向電流得到更為合理的二極管正向導通壓降）

當環境溫度為25℃，MOSFET無散熱器時：

Is_max=(Tj-25℃)/Rthja/Vsd=（175-25）/25.9/1≈5.79A

當環境溫度為25℃，MOSFET有非常大的散熱器時（忽略散熱器的熱阻）：

Is_max=(Tj-25℃)/Rthja/Vsd=（175-25）/0.89/1≈169A

169A就很接近規格書定義的175A了。