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辨别 MOS 管的选型及各个参数的物理意义

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翼凬_Garen
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  • 2016-5-19 16:40:33
现阶段我正在进行一个项目的样机备料工作,遇到了 2 颗 MOS,向原厂申请,但是都已经停产,分别是 BMS3003 和 MBR20100,要找出合适的料来替换,要说替换当然要对每个参数都要符合标准,现在借本贴发表下自己的见解

ENA1907-D.PDF

258.48 KB, 下载次数: 80

MBS3003 手册

MBR2045CT-D.PDF

122.79 KB, 下载次数: 76

MBR2045手册

MBR20100CT-D.PDF

88 KB, 下载次数: 71

MBR20100 手册

翼凬_Garen
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高级工程师
  • 2016-5-19 16:52:31
 
BMS3003 为 P 沟道 MOS, 主要参数(最大值)1. Vdss 为 60V;
2. 漏极最大电流为:-78A
3. Rds 导通电阻(测试条件 Id=-39A,Vgs=-10v)为 5mΩ
4. 输入电容 Ciss=13200pf
5. -4V 驱动电压




szksm
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  • 2016-5-19 17:03:53
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您好!

    科盛美竭诚为你服务,  我是科盛美的林伟坪,  您可以叫我小林!  

本公司主要产品MOS场效应管,可控硅、快恢复、肖特基、达林顿等半导体分立器件以及电源保护IC。

本公司立足于自主创新,推出主打品牌—"KERSEMI",并得到国内外客户的一致好评

主做封装有:TO-220.TO-220F. TO-263. TO-252. TO-251. SOT-223.SOT-23. TO-247. TO-126. TO-3P.SOP-8.

科盛美 — 品质源于专业   林伟坪   

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翼凬_Garen
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  • 2016-5-19 17:20:26
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      剩余的那两颗 MBR2045 和 MBR20100 是肖特基二极管,在整个电路中是整流的作用,替换这两科料并不难,对照最大前向电流和最大电压就可以找出符合标准的二极管。现在难点就是 BMS3003 的替换了。
    首先要了解的就是 P 沟道 MOS 的工作特性:当 Vgs 小于一定值就会导通,同时我们也要注意这一点不管是 N 沟道还是 P 沟道的 MOS,只要打开/关闭,电流流过 MOS,既然存在着 Rds 导通电阻,就一定会存在导通损耗,所以 Rds 越小,导通损耗就会越低,但是成本就越高,之间的关系还要结合项目设计产品的应用范围。在电路中还要必须考虑的损耗就是开关损耗,初学者很容易混淆开关损耗和导通损耗的概念,这里举一个不恰当但是很合适的例子:就像男娃尿尿一样,你是先脱裤子(建立开关)还是先尿尿(导通)?看,答案很明确了。建立开关的过程一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。降低开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。
翼凬_Garen
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  • 2016-5-19 17:33:32
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MOS 管驱动
MOS 管导通不需要电流,只要 Vgs 电压高于一定的值,就可以了。但是,导通 MOS 还需要一定的速度,速度太慢很容易爆管。
在 MOS 管的等效电路中可以看到,在 GS,GD 之间存在寄生电容,而 MOS 管的驱动,实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。选择/设计 MOS 管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
普遍用于高端驱动的 NMOS,导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的 MOS 管导通时源极电压与漏极电压 (VCC) 相同,所以这时栅极电压要比 VCC 4V 10V ,如果在同一个系统里,要得到比 VCC 大的电压,就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵,要注意的是应该选择合适的外接电容,以得到足够的短路电流去驱动MOS管,所以有些电路图中我们可以很容易发现自居电容的存在,这点需要注意 。

MOS 参数含义说明(摘自网络)
参数特点:
Vds:    DS击穿电压.当Vgs=0V时,MOS的DS所能承受的最大电压
Rds(on):DS的导通电阻.当 Vgs=10 V时,MOS 的 DS 之间的电阻
Id:     最大DS电流.会随温度的升高而降低
Vgs:     最大GS电压.一般为:-20V~+20V
Idm:     最大脉冲 DS 电流.会随温度的升高而降低,体现一个抗冲击能力,跟脉冲时间也有关系
Pd:      最大耗散功率
Tj:      最大工作结温,通常为150度和175度
Tstg:    最大存储温度
Iar:     雪崩电流
Ear:     重复雪崩击穿能量
Eas:     单次脉冲雪崩击穿能量
BVdss:  DS 击穿电压
Idss:    饱和 DS 电流,uA 级的电流
Igss:    GS 驱动电流,nA 级的电流.
gfs:     跨导
Qg:      G总充电电量
Qgs:     GS充电电量
Qgd:     GD充电电量
Td(on):  导通延迟时间,从有输入电压上升到10%开始到Vds下降到其幅值90%的时间
Tr:      上升时间,输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间
Td(off): 关断延迟时间,输入电压下降到 90% 开始到 VDS 上升到其关断电压时 10% 的时间
Tf:      下降时间,输出电压 VDS 从 10% 上升到其幅值 90% 的时间   
Ciss:    输入电容,Ciss=Cgd + Cgs.
Coss:    输出电容,Coss=Cds +Cgd.
Crss:    反向传输电容,Crss=Cgc.

szksm
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  • 2016-5-20 11:22:54
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  • 2016-5-21 11:28:43
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插播话题:整流桥的针距为什么不是等距的?为了安全距离、还是什么原因?
翼凬_Garen
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  • 2016-5-24 09:50:22
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先解决整流桥的问题,整流桥的封装已经是定好的,安全距离已经做好了,有的整流桥的封,拿我买错的元件为例,它的针距 + 和 AC & - 为 9.8mm AC 和 - 为 7.3mm(卧槽坑死我了,买错了,插不进去) ,KBJ1006G 的封装就是针距为 7.3mm。
翼凬_Garen
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  • 2018-6-7 00:48:36
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防呆
翼凬_Garen
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  • 2016-5-24 09:53:20
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MOS 管的替换原则
1. 最大电压 Vds
2. 最大电流 Ids
3. 导通电阻(这个越小越好,越小损耗越低)
4. 驱动电压 Vgs

翼凬_Garen
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  • 2016-5-25 10:00:00
  • 倒数3
 
对于前三条来讲是前提条件,但是第四条 Vgs 的替换就好考虑一些因素,Vgs 参数在 MOS 管数据手册的图像部分,上升曲线对应的横坐标就是 Vgs 值,对应的数值就是开启电压,这点特别需要注意,驱动能力有限的电路,选取过大的 Vgs 的 MOS,死活打不开电路。

sud50n04.pdf

162.02 KB, 下载次数: 107

替换 MOS 数据手册

aaronbggcn
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本网技工
  • 2017-2-23 10:53:33
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我司代理:(LIPTAI)立泰MOS ,如有需求可直接联系我  QQ:3126523491
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