如何選擇開關電源模塊的金屬氧化物半導體場效應晶體管？
發布時間：2020-05-25 14:23:08 瀏覽：1767
金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）是一種能夠 改善開關電源模塊的某些參數性能，例如提升開關電源模塊的工作電流、工作電壓、減少導通電阻、提升電源開關性能等優勢，為不同的結構和工藝提供不一樣的技術服務。
開關電源模塊中DC/DC電源開關選取MOSFET是個非常復雜的過程，不僅需要考慮MOSFET的額定電流和電壓，還必須要在低柵極電荷和低導通電阻之間保持穩定。
開關電源模塊DC/DC因高效率而廣泛運用在許多電子產品中，如DC/DC電源模塊中同時具有高側FET和低側FET，而FET會按照控制器設置的占空比進行電源開關操作，致力于達到理想的輸出電壓。
開關電源模塊的FET與控制器需組合使用，為了提升高電流和高效率，FET需要使用控制器外部元器件，實現最大散熱功能。因FET物理隔離需要控制器，并具能最大的限度的選取靈活特性。因此FET選取過程更加復雜，需要考慮的要素也就更多。
開關電源模塊電源開關在接通過程中會出現DC/DC損耗，因為FET是接通電阻，但是接通電阻會隨FET的溫度而變化而變化，所以，想要精確計算接通電阻，就必須要使用迭代方法，并充分考慮FET的溫升情況。開關電源模塊減少DC/DC損耗最簡單的一種方法便是選用一個低接通電阻的FET。而且DC/DC損耗大小同FET的百分比接通時間成正比例關系，為此，能夠 通過減小接通時間/FET占空比來減少DC/DC損耗。
選取低柵極電荷和低接通電阻的FET是一種簡便的解決方法，必需在這兩種參數之間做一些折中和平衡。低柵極電荷就代表著更小的柵極面積/更小的并聯晶體管，及其就此帶來高導通電阻。與此同時，采用更大/更多并聯晶體管一般會導致低接通電阻，所以產生更多的柵極電荷。
電源模塊想要低占空比必需輸入高電壓，高側FET大部分時間均為關閉狀態，所以DC/DC損耗較低。但是，高FET電壓帶來高AC/DC損耗，能夠選取低柵極電荷的FET，即便接通電阻較高。低側FET大部分時間均為接通模式，但是AC/DC損耗卻最小。這是因為接通/關閉期間低側FET的工作電壓因FET體二極管而非常低。所以，必需選取一個低接通電阻的FET，而且柵極電荷能夠很高。
電源模塊持續減少輸入電壓并提升其占空比，能夠得到最小的AC/DC損耗和最大的DC/DC損耗，采用一個低接通電阻的FET，并其中選取高柵極電荷。控制器占空比由低升高時DC/DC損耗線性降低，高控制器占空比時損耗最小。整體電路板的AC/DC損耗都很少，所以任何情況下都應選取采用低接通電阻的FET。
與高占空比組成FET損耗最少，而且工作效率最大。工作效率從94.5%升至96.5%。但是，低輸入電壓時必需降低電源電壓軌的電壓，使其占空比提升，根據固定輸入電源供電，會抵消在POL獲得的一部分或全部增益。另一種方式是直接從電源輸入到POL穩壓器，目的是降低穩壓器數，占空比較低。
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