功率MOSFET選型建議
表面上來看,MOSFET雖然是一個(gè)比較簡單的功率器件，但其參數(shù)眾多，并且各參數(shù)相互關(guān)聯(lián)，因此在選擇時(shí)需綜合各方面的限制及要求進(jìn)行優(yōu)化選擇。下面針對(duì)部分參數(shù)從應(yīng)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(yīng)力
在電源電路應(yīng)用中，往往首先考慮漏源電壓BVDSS的選擇。 BVDSS為正溫度系數(shù)，其DATASHEET給出的值為25℃室溫環(huán)境中測試得出，測試電路如下圖所示。
對(duì)于BVDSS的選擇，有兩個(gè)重要原則：(1)開關(guān)機(jī)尖峰電壓推薦不超過額定電壓值的90%。（2）穩(wěn)態(tài)工作條件下，平臺(tái)電壓建議不超過額定電壓值的70%-90%。
二： ID漏源標(biāo)稱電流
MOSFET的ID都是經(jīng)過計(jì)算得出，該值受到內(nèi)部搭線、導(dǎo)通阻抗、和封裝參數(shù)的制約。其值為在TC=25℃（假定封裝貼無線大散熱板）時(shí)計(jì)算得出。
一般地， ID_max 及 I D_pulse 具有負(fù)溫度系數(shù)，故應(yīng)取器件在最大結(jié)溫條件下之 ID_max 及 I D_pulse 值作為參考。器件此參數(shù)的選擇是極為不確定的—主要是受工作環(huán)境，散熱技術(shù)，器件其它參數(shù)（如導(dǎo)通
電阻，熱阻等）等相互制約影響所致。最終的判定依據(jù)是結(jié)點(diǎn)溫度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際應(yīng)用中規(guī)格書目中之 ID 會(huì)比實(shí)際最大工作電流大數(shù)倍，這是因?yàn)樯⒑墓β始皽厣拗萍s束。在初選計(jì)算時(shí)期還須根據(jù)散耗功率約束不斷調(diào)整此參數(shù)。建議初選于 3~5 倍余量左右 ID = (3~5)*ID_max
三： Tj最大結(jié)溫
對(duì)于硅基的半導(dǎo)體器件，DATASHEET給出的Tj一般小于150度，在正常使用時(shí)，我們一般推薦70%-90%的最大結(jié)溫降額進(jìn)行選擇，單是對(duì)于電源系統(tǒng)來說，整個(gè)系列里面電容壽命是受溫度影響最大的器件，也是整個(gè)系統(tǒng)最薄弱的器件，因此這個(gè)最差器件決定了整個(gè)電源系統(tǒng)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(shí)際工作溫度反推MOSFET溫度進(jìn)行選擇。
四： RDSON導(dǎo)通阻抗
小的 RDSON值有利于減小導(dǎo)通期間器件產(chǎn)生的損耗。因此在進(jìn)行選型的時(shí)候，在成本應(yīng)許的條件下，可以適當(dāng)?shù)倪x擇RDSON較小的器件，甚至可以選擇SW的K系列的超結(jié)MOSFET。RDSON同時(shí)也是正溫度系數(shù)，這種特性有助于MOSFET的并聯(lián)使用，但是隨著溫度的升高，MOSFET的導(dǎo)通損耗也會(huì)儲(chǔ)蓄增加，這點(diǎn)在選型的時(shí)候一定要注意。
五： VTH門檻電壓
VTH是MOSFET開啟和關(guān)斷時(shí)的電壓值，為負(fù)溫度系數(shù)，這個(gè)特性我們?cè)谙到y(tǒng)選擇時(shí)一定要注意。目前的開關(guān)電壓采用IC或驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)一般在10V左右，該電壓可滿足絕大多數(shù)的MOSFET驅(qū)動(dòng)要求，但隨著MCU在電源系統(tǒng)上的應(yīng)用，很多驅(qū)動(dòng)電壓降低到5V左右，這時(shí)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(diǎn)一定要注意。因此，對(duì)該參數(shù)選擇建議結(jié)合系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)條件，考慮噪音干擾情況，選擇適合自己系統(tǒng)的VTH及Vgs值。
六： 熱阻Rja&RJc
熱阻表明熱量傳導(dǎo)的難易程度，熱阻越小，MOSFET散熱特性越好，其中Rja為結(jié)到環(huán)境的熱阻，RJc為結(jié)到封裝的熱阻。熱阻產(chǎn)生的損耗會(huì)轉(zhuǎn)壞成熱量，從而影響到電源系統(tǒng)的壽命。在電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)熱阻RJc盡量選擇小的，這點(diǎn)我們無法改變，而Rja是整改電源系統(tǒng)中限制MOSFET散熱性能的主要因素。
如式四所示，我們系統(tǒng)實(shí)際產(chǎn)生的溫升可以用該式進(jìn)行描述。在實(shí)際應(yīng)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(shù)目、 heatsink和thermal via的用法、空氣流動(dòng)和board的走向、占空比等等。因此，對(duì)熱阻的選擇除要求其取值較小外還應(yīng)該從系統(tǒng)上對(duì)散熱進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
當(dāng)然還有跨導(dǎo)、Qg、SOA及MOSFET總損耗的計(jì)算等等一系列的重要參數(shù)的選擇，我們會(huì)在第二部分給出。
因?yàn)槲覀€(gè)人本身是做電源系統(tǒng)的，對(duì)器件的理解可能比較淺顯，歡迎從事器件專業(yè)的人士給我們更深入的解答，大家共同進(jìn)步。非常感謝
對(duì)于MOSFET系統(tǒng)參數(shù)的解讀，歡迎瀏覽我整理的另外一個(gè)帖子。。。。。
