MOS管发热异常总结 排查原因优化设备运行

在电路(lu)设计(ji)的(de)(de)时(shi)候常常会发(fa)(fa)(fa)(fa)生MOS管(guan)发(fa)(fa)(fa)(fa)热的(de)(de)情况，而MOS管(guan)发(fa)(fa)(fa)(fa)热说明了(le)它正在错误运行。为了(le)避(bi)免MOS管(guan)发(fa)(fa)(fa)(fa)热危害到整体(ti)设备的(de)(de)运行，所(suo)以在再次运行之(zhi)前需(xu)要先排查出MOS管(guan)发(fa)(fa)(fa)(fa)热的(de)(de)原(yuan)因(yin)。MOS管(guan)发(fa)(fa)(fa)(fa)热无非是这几种情况，本文主要是给大(da)家分享一下(xia)MOS管(guan)发(fa)(fa)(fa)(fa)热异常，排查原(yuan)因(yin)来优化设备运行。

（一）电路设计

让MOS管(guan)工(gong)作(zuo)在线性(xing)的工(gong)作(zuo)状态(tai)(tai)，而(er)(er)不是在开关(guan)状态(tai)(tai)。如(ru)果(guo)N-MOS做开关(guan)，G级电压(ya)(ya)要比电源高几V，才能完全导通，P-MOS则相(xiang)反。没有完全打开而(er)(er)压(ya)(ya)降过大造(zao)成功率消(xiao)耗，等效直流阻(zu)抗比较大，压(ya)(ya)降增大，所以U*I也(ye)增大，损耗就意味(wei)着发热。

（二(er)）工作频(pin)率

这是在调(diao)试(shi)过程(cheng)中比较常见的现象，降频主要由两个(ge)方面导(dao)致(zhi)。输入电(dian)压和负载电(dian)压的比例小、系统干(gan)扰大。对(dui)于(yu)前者，注(zhu)意不要将负载电(dian)压设置(zhi)的太高(gao)，虽然(ran)负载电(dian)压高(gao)，效率会高(gao)点。对(dui)于(yu)后(hou)者，可以尝试(shi)以下几个(ge)方面：

1、将最小电流设置的(de)再小点

2、布线(xian)干净点，特(te)别是(shi)sense这个关键路径(jing)

3、将电(dian)感选择的(de)小点或(huo)者选用闭合磁路的(de)电(dian)感

4、加RC低通滤(lv)波吧，这个(ge)影(ying)响有点(dian)(dian)不(bu)好，C的一致性不(bu)好，偏差有点(dian)(dian)大，不(bu)过(guo)对(dui)于(yu)照(zhao)明来说应该够了。无(wu)论如何降(jiang)频没有好处，只有坏处，所以(yi)一定(ding)要解决。

有(you)些时候，MOS管(guan)频率(lv)太高，主要是(shi)有(you)时过分追(zhui)求体积，导致频率(lv)提高，MOS管(guan)上的损耗增大了(le)，所以发热也(ye)加大。

三、散热设计

电(dian)路板(ban)没有做好(hao)足(zu)(zu)够(gou)的(de)散热设计，电(dian)流(liu)太高，MOS管(guan)标称的(de)电(dian)流(liu)值，一般需要(yao)良好(hao)的(de)散热才能达到。所以ID小于最大电(dian)流(liu)，也可能发热严重(zhong)，需要(yao)足(zu)(zu)够(gou)的(de)辅助(zhu)散热片。

MOS管发热异常总结

总结一：MOS管发热原因小结

1、电路(lu)设(she)计的问题，就(jiu)是让MOS管(guan)工作(zuo)在(zai)线性(xing)的工作(zuo)状态，而不是在(zai)开(kai)关(guan)状态。这也是导(dao)(dao)致MOS管(guan)发热的一个原因。如果N-MOS做开(kai)关(guan)，G级电压要比电源高(gao)几V，才能(neng)完(wan)全(quan)导(dao)(dao)通，P-MOS则相反。没(mei)有(you)完(wan)全(quan)打开(kai)而压降过大造成功率消耗(hao)，等效直(zhi)流阻抗比较大，压降增大，所以U*I也增大，损耗(hao)就(jiu)意味着(zhe)发热。这是设(she)计电路(lu)的最(zui)忌讳(hui)的错误。

2、频率(lv)(lv)太高，主要是有时过分追求体(ti)积，导致频率(lv)(lv)提高，MOS管上(shang)的损耗增大(da)了(le)，所(suo)以发热也加(jia)大(da)了(le)。

3、没(mei)有做(zuo)好足够(gou)的(de)散(san)热设计(ji)，电(dian)流太(tai)高，MOS管标称的(de)电(dian)流值，一(yi)般需要(yao)良好的(de)散(san)热才能达(da)到。所以ID小于最大电(dian)流，也可(ke)能发热严(yan)重，需要(yao)足够(gou)的(de)辅助散(san)热片。

4、MOS管的选型有(you)误(wu)，对功率判断有(you)误(wu)，MOS管内阻(zu)没有(you)充分考虑，导致开关阻(zu)抗增大。

总结二：MOS管工作状态分析

MOS管(guan)工作状(zhuang)态有四种，开通过程、导通状(zhuang)态、关断过程，截止(zhi)状(zhuang)态；

MOS管主要损(sun)耗：开(kai)关(guan)损(sun)耗，导通损(sun)耗，截止损(sun)耗，还有雪崩能量(liang)损(sun)耗，开(kai)关(guan)损(sun)耗往(wang)往(wang)大(da)于后者；

MOS管主要损坏原因：过流（持续大电(dian)流或瞬间(jian)超大电(dian)流），过压(ya)（D-S，G-S被(bei)击穿(chuan)），静电(dian)（个人认为可属于过压(ya)）；

总结三：MOS管工作过程分析

MOS管(guan)工作过程非常复杂，里面(mian)变量很多，总之开(kai)关(guan)慢不容(rong)易导(dao)致米(mi)勒(le)震荡（介绍米(mi)勒(le)电容(rong)，米(mi)勒(le)效应等，很详细），但开(kai)关(guan)损耗(hao)(hao)会加大，发热大；开(kai)关(guan)的速度快(kuai)，损耗(hao)(hao)会减低(di)，但是米(mi)勒(le)震荡很厉(li)害，反而会使损耗(hao)(hao)增加。驱动电路布线和主(zhu)回路布线要求很高，最终就是寻找一个平衡点，一般开(kai)通(tong)过程不超(chao)过1us；

总结四：MOS管的重要参数及选型

Qgs：栅极(ji)从(cong)0V充(chong)电(dian)到(dao)对应电(dian)流(liu)米勒平台时(shi)总充(chong)入(ru)电(dian)荷，这个时(shi)候给Cgs充(chong)电(dian)（相当于Ciss，输入(ru)电(dian)容）；

Qgd：整个米勒平台的总充电(dian)电(dian)荷（不一(yi)定比Qgs大，仅指(zhi)米勒平台）；

Qg：总的充电(dian)电(dian)荷，包含Qgs，Qgd，以及之(zhi)外的其它(ta)；

上述三个(ge)参(can)数的单(dan)位是(shi)nc（纳库），一般为(wei)几(ji)nc到几(ji)十nc；

Rds（on）：导通内阻，这个耐压一定(ding)情(qing)况下(xia)，越(yue)小损耗(hao)；

总的选型(xing)规则：Qgs、Qgd、Qg较小，Rds（on）也较小的管。

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