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开关电源中MOS管如何选,参数是领袖

发布时间:2022/1/26 21:29:00

来源:http://www.szinter.com.cn/news759874.html

 在开关电源当中,开关管的关断和开通时间影响着开关电源的工作效率,而MOS管的一些参数起着决定性的作用,那么MOS管的选择又存在哪些技巧呢?

  由于MOS管对电路的输出有很好的益处,其在电源中经常被当作开关元件使用。服务器和通信设备等应用一般都配置有多个并行电源,以支持N+1冗余与持续工作。

  各并行电源平均分担负载,确保系统即使在一个电源出现故障的情况下仍然能够继续工作。

  不过,这种架构还需要一种方法把并行电源的输出连接在一起,并保证某个电源的故障不会影响到其它的电源。在每个电源的输出端,有一个功率MOS管可以让众电源分担负载,同时各电源又彼此隔离。

  起这种作用的MOS管被称为“Oring”FET,因为它们本质上是以"OR"逻辑来连接多个电源的输出。

  在服务器当中,电源是不断工作着的,所以MOS管作为开关器件,始终是处于导通的状态。其开关功能只发挥在启动和关断,以及电源出现故障之时。相比从事以开关为核心应用的设计人员,ORing FET应用设计人员显然必需关注MOS管的不同特性。以服务器为例,在正常工作期间,MOS管只相当于一个导体。

  因此,ORing FET应用设计人员最关心的是最小传导损耗。

  一般而言,MOS管制造商采用RDS(ON)参数来定义导通阻抗;对ORing FET应用来说,RDS(ON)也是最重要的器件特性。数据手册定义RDS(ON)与栅极(或驱动)电压VGS以及流经开关的电流有关,但对于充分的栅极驱动,RDS(ON)是一个相对静态参数。

  如想要设计出体积更小,成本更低的电源,就需要充分重视低导通阻抗。在电源设计中,每个电源常常需要多个ORing MOS管并行工作,需要多个器件来把电流传送给负载。在许多情况下,设计人员必须并联MOS管,以有效降低RDS(ON)。

  需要注意的是,当处于DC电路当中时,并联电阻性负载的等效阻抗小于每个负载单独的阻抗值。比如,两个并联的2Ω电阻相当于一个1Ω的电阻。因此,一般来说,一个低RDS(ON)值的MOS管,具备大额定电流,就可以让设计人员把电源中所用MOS管的数目减至最少。

  此外,还有一些参数是在MOS管的选型时必须要重视的。许多情况下,设计人员应该密切关注数据手册上的安全工作区(SOA)曲线,该曲线同时描述了漏极电流和漏源电压的关系。基本上,SOA定义了MOSFET能够安全工作的电源电压和电流。

  在ORing FET应用中,首要问题是:在“完全导通状态”下FET的电流传送能力。实际上无需SOA曲线也可以获得漏极电流值。

  当电路设计目标是为了实现热插拔功能时,SOA曲线更能发挥其本身的作用。在这种情况下,MOS管需要部分导通工作。SOA曲线定义了不同脉冲期间的电流和电压限值。

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