工程师常用mos管封装及图片

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工程师常用mos管封装及图片

MOS管简介

MOS管的英文全称叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),即金属氧化物半导体型场效应管,属于场效应晶体管中的绝缘栅型。因此,MOS管有时被称为场效应管。在一般电子电路中,MOS管通常被用于放大电路或开关电路。而在板卡上的电源稳压电路中,MOSFET扮演的角色主要是判断电位。

MOS管的作用是什么

MOS管对于整个供电系统而言起着稳压的作用。目前板卡上所采用的MOS管并不是太多,一般有10个左右,主要原因是大部分MOS管被整合到IC芯片中去了。由于MOS 管主要作用是为配件提供稳定的电压,所以它一般使用在CPU、GPU和插槽等附近。MOS 管一般是以上下两个组成一组的形式出现板卡上。

MOS管封装形式

MOSFET芯片在制作完成之后,需要给MOSFET芯片加上一个外壳,即MOS管封装。MOSFET芯片的外壳具有支撑、保护、冷却的作用,同时还为芯片提供电气连接和隔离,以便MOSFET器件与其它元件构成完整的电路。按照安装在PCB方式来区分,MOS管封装主要有两大类:插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)。插入式就是MOSFET的管脚穿过PCB的安装孔焊接在PCB上。表面贴裝则是MOSFET的管脚及散热法兰焊接在PCB表面的焊盘上。

常见的插入式封装MOSFET

典型的表面贴装式封装MOSFET

随着技术的革新与进步,主板和显卡的PCB板采用直插式封装的MOSFET越来越少了,而多改用表面贴装式封装的MOSFET。故而本文中重点讨论表面贴装式封装MOSFET,并从MOS管外部封装技术、MOS管内部封装改进技术、整合式DrMOS、MOSFET发展趋势和MOSFET实例讲解等进行详细介绍。

MOS管外部封装-标准封装形式概览

MOS管外部封装-标准封装形式概览

下面我们对标准的封装形式进行如下简要的介绍。按照“封装形式+要点介绍+相关图片”的方式进行如下说明。

TO(Transistor Out-line)封装

1、TO(Transistor Out-line)的中文即“晶体管外形”,是早期的封装规格,例如TO-92,TO-92L,TO-220,TO-252等等都是插入式封装设计。

2、近年来表面贴装市场需求量的增大也使得TO封装进展到表面贴装式封装。TO252和TO263就是表面贴装封装。其中TO-252又称之为D-PAK,TO-263又称之为D2PAK。

TO封装的进展

D-PAK(TO-252)封装

SOT(Small Out-Line Transistor)封装

SOT(Small Out-Line Transistor)小外形晶体管封装。这种封装就是贴片型小功率晶体管封装,比TO封装体积小,一般用于小功率MOSFET。

SOT封装

常用的四端引脚SOT-89 MOSFET

SOP(Small Out-Line Package)封装

1、SOP(Small Out-Line Package)的中文意思是“小外形封装”。SOP是表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和陶瓷两种。SOP也叫SOL 和DFP。

2、SOP封装标准有SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28等等,SOP后面的数字表示引脚数。MOSFET的SOP封装多数采用SOP-8规格,业界往往把“P”省略,叫SO(Small

Out-Line )。

3、SO-8采用塑料封装,没有散热底板,散热不良,一般用于小功率MOSFET。

4、SO-8是PHILIP公司首先开发的,以后逐渐派生出TSOP(薄小外形封装)、VSOP (甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)等标准规格。

SOP-8封装

这些派生的几种封装规格中,TSOP和TSSOP常用于MOSFET封装

QFN-56封装

1、QFN(Quad Flat Non-leaded package)是表面贴装型封装之一,中文叫做四边无引线扁平封装,是一种焊盘尺寸小、体积小、以塑料作为密封材料的新兴表面贴装芯片封装技术。现在多称为LCC。

2、封装四边配置有电极接点,由于无引线,贴装占有面积比QFP小,高度比QFP低。这种封装也称为LCC、PCLC、P-LCC等。QFN本来用于集成电路的封装,MOSFET不会采用的。INTEL提出的整合驱动与MOSFET的DrMOS采用QFN-56封装,56是指在芯片背面有56个连接Pin。

QFN56封装的DrMOS

MOS管外部封装-最新封装形式概览

MOS管外部封装-最新封装形式概览

下面我们介绍主要的MOSFET生产厂商所采用的最新封装形式。

瑞萨(RENESAS)的WPAK、LFPAK和LFPAK-I 封装

1、WPAK是瑞萨开发的一种高热辐射封装,通过仿D-PAK封装那样把芯片散热板焊接在主板上,通过主板散热,使小形封装的WPAK也可以达到D-PAK的输出电流。WPAK-D2封装了高/低2颗MOSFET,减小布线电感。

2、LFPAK和LFPAK-I是瑞萨开发的另外2种与SO-8兼容的小形封装。LFPAK类似D-PAK比D-PAK体积小。LFPAK-i是将散热板向上,通过散热片散热。

瑞萨WPAK封装

LFPAK和LFPAK-I封装

威世(Vishay)的Power-PAK和Polar-PAK封装

Power-PAK是威世公司注册的MOSFET封装名称。Power-PAK包括有Power-PAK1212-8、Power-PAK SO-8两种规格。Polar PAK是双面散热的小形封装。

Power-PAK1212-8

Power-PAK SO-8

Polar PAK

安森美(Onsemi)的SO-8和WDFN8扁平引脚( Flat Lead)封装

安美森半导体开发了2种扁平引脚的MOSFET,其中SO-8兼容的扁平引脚被很多板卡采用。

SO-8扁平引脚封装

WDFN8封装

菲利普(Philps)的LFPAK和QLPAK封装

首先开发SO-8的Philps也有改进SO-8的新封装技术,就是LFPAK和QLPAK。

LFPAK封装

QLPAK封装

意法(ST)半导体的PowerSO-8封装

意法半导体的SO-8改进技术叫做Power SO-8。

Power SO-8封装

飞兆(Fairchild)半导体的Power 56封装

飞兆半导体的SO-8改进技术叫做Power 56。

Power 56封装

国际整流器(IR)的Direct FET封装

1、Direct FET封装属于反装型的,漏极(D)的散热板朝上,并覆盖金属外壳,通过金属外壳散热。

2、Direct FET封装极大地改善了散热,并且占用空间更小,散热良好

Direct FET封装

MOS管内部封装改进技术概览

MOS管内部封装改进技术概览

前面我们所介绍的是MOSFET的外部封装技术,其实最新封装技术也包括内部封装技术的改进,归纳起来总共有三个方面:一是改进封装内部的互连技术,二是增加漏极散热板,三是改变散热的热传导方向。下面我们分别介绍这三种内部封装改进技术。

封装内部的互连技术

之前的封装标准,如:TO,D-PAK,SOT,SOP等多采用焊线式的内部互连。而当CPU 或GPU供电进展到低电压、大电流时代,例如焊线式的SO-8封装就受到了封装电阻、封装电感、PN结到PCB和外壳热阻等因素的限制。

SO-8内部封装结构

上述四种限制对其电学和热学性能有着极大的影响。随着电流密度要求的提高,MOSFET 厂商采用SO-8的尺寸规格,同时对焊线互连形式进行改进,用金属带、或金属夹板代替焊线,降低封装电阻、电感和热阻。

标准型SO-8与无导线SO-8封装形式的对比

国际整流器(IR)的改进技术称之为Copper Strap,威世(Vishay)称之为Power Connect 技术,还有称之为Wireless Package。

国际整流器的Copper Strap技术

据悉再用铜带取代焊线后,热阻降低了10-20%,源极至封装的电阻降低了61%。

威世的Power Connect技术和飞兆半导体的Wirless Package技术

增加漏极散热板

标准的SO-8封装采用塑料将芯片包围,低热阻的热传导通路只是芯片到PCB的引脚。而底部紧贴PCB的塑料外壳是热的不良导体,故而影响了漏极的散热。所以改进的方法自

然就是要除去引线框下方的塑封化合物,方法就是让引线框金属结构直接或加一层金属板与PCB接触,并焊接到PCB焊盘上,这样就提供了更多的散热接触面积,把热量从芯片上带走。同时也可以制成更薄的器件。

威世Power-PAK技术

威世的Power-PAK,法意半导体的Power SO-8,安美森半导体的SO-8 Flat Lead,瑞萨的WPAK、LFPAK,飞兆半导体的Power 56和Bottomless Package都采用这种散热技术。

改变散热的热传导方向

Power-PAK的封装虽然显著减小了芯片到PCB的热阻,但当电流需求继续增大时,PCB 同时会出现热饱和现象。所以散热技术的进一步改进就是改变散热方向,让芯片的热量传导到散热器而不是PCB。

Direct FET封装

瑞萨LFPAK-i封装

瑞萨的LFPAK-I 封装,国际整流器的Direct FET封装就是这种散热技术。

整合驱动IC的DrMOS和MOSFET发展趋势

整合驱动IC的DrMOS和MOSFET发展趋势

传统的分立式DC/DC降压开关电源无法满足对更高功耗密度的要求,也不能解决高开关频率下的寄生参数影响问题。随着技术的革新与进步,把驱动器和MOSFET整合在一起,构建多芯片模块已经成为了现实,这样一种整合的方式同时也可以节省相当可观的空间从而提升功耗密度,通过对驱动器和MOS管的优化提高电能效率和优质DC电流,这就是整合驱动IC的DrMOS。

瑞萨第2代DrMOS

DrMOS的主要特点是:

- 采用QFN56无脚封装,热阻抗很低。

- 采用内部引线键合以及铜夹带设计,尽量减少外部PCB布线,从而降低电感和电阻。

- 采用先进的深沟道硅(trench silicon)MOSFET工艺,显著降低传导、开关和栅极电荷损耗。

- 兼容多种控制器,可实现不同的工作模式,支持APS(Auto Phase Switching)。

- 针对目标应用进行设计的高度优化。

DrMOS性能对比

低压MOSFET封装趋势

从上图我们可以很清楚的看出:随着MOS管封装技术的发展趋势,未来对MOSFET的要求将趋于高频率大电流、高密度封装和体积小型化。

显卡上的MOSFET实例解析

显卡MOSFET实例解析

了解了详细的MOSFET介绍,下面我们挑选了几款显卡的PCB供电部分的图来进行实例解析。

LF-PAK “八爪鱼”封装的MOSFET

上图是经常在板卡中所“推崇的”八爪鱼封装MOSFET,从前面的介绍我们得知,八爪鱼封装即LF-PAK封装,MOS管的两端各有4个触角,共计8个触角,故而称之为“八爪鱼”MOSFET。优点是:内阻低、低温且可以承受更高的负载。

整合驱动IC的DrMOS封装技术

上图中的HD6850显卡核心供电采用的即是整合了驱动IC的DrMOS,这种MOSFET能有效降低阻抗,减少热损耗,这四颗芯片都无需额外的散热照顾。

Power PAK封装的MOSFET

从MOS管的引脚来看,这款GTX550Ti显卡的核心供电部分所采用的MOSFET为Power PAK封装形式。

D-PAK封装的MOSFET

这款GTX550Ti显卡的核心供电部分的MOSFET采用的是早期的D-PAK封装形式。

从上面判断MOSFET封装形式的方法来看,将MOS管的引脚数与前几页所介绍的MOSFET封装形式相对即可很轻松的辨认出来。

MOS管作用剖析和性能参数盘点

MOS管作用剖析和性能参数盘点

进过前面详细的讲解,我们了解了MOSFET封装形式和相关技术,最后我们对MOSFET 与电感“合作”稳压的细节以及MOS管性能参数进行下剖析和盘点。

在板卡中随处可见MOSFET

电感与MOS管是如何合作的

通过前面的介绍,我们知道MOS管对于整个供电系统起着稳压的作用,但是MOS管不能单独使用,它必须和电感线圈、电容等共同组成的滤波稳压电路,才能发挥充分它的优势。PCB上的PWM(Plus Width Modulator,脉冲宽度调制器)芯片产生一个宽度可调的脉冲波形,这样可以使两只MOS管轮流导通。当负载两端的电压(如CPU需要的电压)要降低时,这时MOS管的开关作用开始生效,外部电源对电感进行充电并达到所需的额定电压。当负载两端的电压升高时,通过MOS管的开关作用,外部电源供电断开,电感释放出刚才充入的能量,这时的电感就变成了“电源”,继续对负载供电。随着电感上存储能量的不断消耗,负载两端的电压又开始逐渐降低,外部电源通过MOS管的开关作用又要充电。这样循环不断地进行充电和放电的过程,从而形成一种稳定的电压,永远使负载两端的电压不会升高也不会降低。

MOS管的性能参数有哪些

影响MOS管性能的参数有很多,如:导通电阻、最大电流、最大电压和温度等。一般来说,我们可以通过MOS管所能承受的最大电流和最大电压来了解这个MOSFET的质量高低。其次、导通电阻越低则电源转换效率越高,最后温度也是一个非常重要的参数,由于CPU或GPU频率的提升,MOS管需要承受更大的电流,而大电流往往会产生更大的热量让MOS管“高烧不退”,所以为了安全起见,不少高品质的板卡也开始为MOS管加装散热

MOS管封装分析报告

MOS管封装分析报告(含主流厂商封装) 在完成MOS管芯片在制作之后,需要给MOS管芯片加上一个外壳,这就是MOS管封装。该封装外壳主要起着支撑、保护和冷却的作用,同时还可为芯片提供电气连接和隔离,从而将MOS管器件与其它元件构成完整的电路。 而不同的封装、不同的设计,MOS管的规格尺寸、各类电性参数等都会不一样,而它们在电路中所能起到的作用也会不一样;另外,封装还是电路设计中MOS管选择的重要参考。封装的重要性不言而喻。 MOS管封装分类 按照安装在PCB板上的方式来划分,MOS管封装主要有两大类:插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)。 插入式就是MOSFET的管脚穿过PCB板的安装孔并焊接在PCB板上。常见的插入式封装有:双列直插式封装(DIP)、晶体管外形封装(TO)、插针网格阵列封装(PGA)三种样式。 插入式封装

表面贴裝则是MOSFET的管脚及散热法兰焊接在PCB板表面的焊盘上。典型表面贴装式封装有:晶体管外形(D-PAK)、小外形晶体管(SOT)、小外形封装(SOP)、方形扁平式封装(QFP)、塑封有引线芯片载体(PLCC)等。 表面贴装式封装 随着技术的发展,目前主板、显卡等的PCB板采用直插式封装方式的越来越少,更多地选用了表面贴装式封装方式。 1、双列直插式封装(DIP) DIP封装有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上,其派生方式为SDIP(Shrink DIP),即紧缩双入线封装,较DIP的针脚密度高6倍。DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP、单层陶瓷双列直插式DIP、引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式、塑料包封结构式、陶瓷低熔玻璃封装式)等。DIP封装的特点是可以很方便地实现PCB板的穿孔焊接,和主板有很好的兼容性。 但由于其封装面积和厚度都比较大,而且引脚在插拔过程中很容易被损坏,可靠性较差;同时由于受工艺的影响,引脚一般都不超过100个,因此在电子产业高度集成化过程中,DIP封装逐渐退出了历史舞台。 2、晶体管外形封装(TO)

MOS管开关(互联网+)

MOS管开关 现在常用的MOS管大多是N沟道增强型的了,一般一块钱左右的管子,源极电流可以达到近十安培而导通电阻仅在几毫欧。另外现在的MOS管已经不像早期那样脆弱,因为SD上并联有可以承受几安培电流的反向保护二极管。MOS管有几个重要的参数,Vgs,Vds,Id/Is以及Ron,其中对于Vgs也就是栅极控制电压有一些特殊的要求与用法,它就像三极管的Ibe,之所以称为Vgs就是因为这个电压必须相对于S级而言,也就是G极必须比S极高出一定的电压才能驱动MOS管,否则管子的导通电阻会很大,也就是管子不能导通。比如Vgs耐压在12V左右的管子,当Vgs高于1.5V以上时就基本可以认为导通,一般4-5V就可以达到其最小Ron了。但是,由于这个电压是基于S极的,所以对于电源一类的开关管应用场合(靠低压控制高压输入),必须想办法让Vgs高于Vs足够高(或者也可以让管子并联于电源,靠储能器件工作于高速开关状态),而为了简化电路一般都是在栅极上添加自举电路。自举电路一般由一个电容和反向二极管组成,相当于给栅极增加了一个串联的电池。自举电容根据使用情况的不同,可以选用极性电容,也可以选择非极性电容。在选择这个电容时,如果电容很小,则电容储能不够,放电很快,开关管很难被有效打开或关闭;如果电容过大,也会导致开关速度受限,电路板面积也会增加。所以,电容要根据开关管工作速度适当选取,一般将电容值选择在放电时间稍长与开关周期即可,具体的参数可以根据实验来确定。 相对与N沟道的MOS管,P沟道的管子在驱动起来就稍微容易一些,因为不必再去创造高于电源电压的驱动环境,使用一个简单的三极管调压电路就可以实现了 使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。 下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料,非全部原创。包括MOS管的介绍,特性,驱动以及应用电路。 1,MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N 沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS 管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。 2,MOS管导通特性 导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。 NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),

常用全系列场效应管 MOS管型号参数封装资料.

场效应管分类型号简介封装常用三极管型号及参数(1 DISCRETE晶体管型号反压Vbe0电流Icm功率Pcm放大系数特征频MOS FET 2N7000 60V,0.115A TO-92IRFU02050V15A42W**NMOS场效应 DISCRETE IRFPG421000V4A150W**NMOS场效应 MOS FET 2N7002 60V,0.2A SOT-23IRFPF40900V4.7A150W**NMOS场效应 DISCRETE IRFP9240200V12A150W**PMOS场效应 MOS FET IRF510A 100V,5.6A TO-220IRFP9140100V19A150W**PMOS场效应 DISCRETE IRFP460500V20A250W**NMOS场效应 MOS FET IRF520A 100V,9.2A TO-220IRFP450500V14A180W**NMOS场效应 DISCRETE IRFP440500V8A150W**NMOS场效应 MOS FET IRF530A 100V,14A TO-220IRFP353350V14A180W**NMOS场效应 DISCRETE IRFP350400V16A180W**NMOS场效应 MOS FET IRF540A 100V,28A TO-220IRFP340400V10A150W**NMOS场效应 DISCRETE IRFP250200V33A180W**NMOS场效应 MOS FET IRF610A 200V,3.3A TO-220IRFP240200V19A150W**NMOS场效应 DISCRETE IRFP150100V40A180W**NMOS场效应 MOS FET IRF620A 200V,5A TO-220晶体管型号反压Vbe0电流Icm功率Pcm 放大系数特征频DISCRETE IRFP140100V30A150W**NMOS场效应 MOS FET IRF630A 200V,9A TO-220IRFP05460V65A180W**NMOS场效应

详解N沟道MOS管和P沟道MOS管

先讲讲MOS/CMOS集成电路 MOS集成电路特点: 制造工艺比较简单、成品率较高、功耗低、组成的逻辑电路比较简单,集成度高、抗干扰能力强,特别适合于大规模集成电路。 MOS集成电路包括: NMOS管组成的NMOS电路、PMOS管组成的PMOS电路及由NMOS和PMOS 两种管子组成的互补MOS电路,即CMOS电路。 PMOS门电路与NMOS电路的原理完全相同,只是电源极性相反而已。数字电路中MOS集成电路所使用的MOS管均为增强型管子,负载常用MOS管作为有源负载,这样不仅节省了硅片面积,而且简化了工艺利于大规模集成。常用的符号如 图1所示。 N沟MOS晶体管 金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-SemIConductor)结构的晶体管简称MOS晶体管,有P型MOS管和N型MOS管之分。MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路,而PMOS管和NMOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为CMOS集成电路。 由p型衬底和两个高浓度n扩散区构成的MOS管叫作n沟道MOS管, 该管导通时在两个高浓度n扩散区间形成n型导电沟道。n沟道增强型MOS 管必须在栅极上施加正向偏压,且只有栅源电压大于阈值电压时才有导电 沟道产生的n沟道MOS管。n沟道耗尽型MOS管是指在不加栅压(栅源电 压为零)时,就有导电沟道产生的n沟道MOS管。 NMOS集成电路是N沟道MOS电路,NMOS集成电路的输入阻抗很高,基本上不需要吸收电流,因此,CMOS与NMOS集成电路连接时不必考虑电流 的负载问题。NMOS集成电路大多采用单组正电源供电,并且以5V为多。CMOS集成电路只要选用与NMOS集成电路相同的电源,就可与NMOS集成电路直接连接。不过,从NMOS到CMOS直接连接时,由于NMOS输出的高电平低于CMOS集成电路的输入高电平,因而需要使用一个(电位)上拉电阻R,R的取值一般选用2~100KΩ。 N沟道增强型MOS管的结构 在一块掺杂浓度较低的P型硅衬底上,制作两个高掺杂浓度的N+区,并用金属铝引出两个电极,分别作漏极d和源极s。

MOS功率与选型

品牌: 美国的IR,型号前缀IRF;日本的TOSHIBA; NXP,ST(意法),NS(国半),UTC,仙童,Vishay。 MOS管选型指南. xls

关于MOS选型 第一步:选用N沟道还是P沟道 低压侧开关选N-MOS,高压侧开关选P-MOS 根据电路要求选择确定VDS,VDS要大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护,使MOS管不会失效。 第二步:确定额定电流 额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似,设计人员必须确保所选的MOS管能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。 MOS管并不是理想的器件,因为在导电过程中会有电能损耗,这称之为导通损耗。MOS 管在“导通”时就像一个可变电阻,由器件的RDS(ON)所确定,并随温度而显著变化。器件的功率耗损可由Iload2×RDS(ON)计算,由于导通电阻随温度变化,因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOS管施加的电压VGS越高,RDS(ON)就会越小;反之RD S(ON)就会越高。 第三步:确定热要求 器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。根据这个方程可解出系统的最大功率耗散,即按定义相等于I2×RDS(ON)。第四步:决定开关性能

选择MOS管的最后一步是决定MOS管的开关性能。影响开关性能的参数有很多,但最重要的是栅极/漏极、栅极/源极及漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗,因为在每次开关时都要对它们充电。MOS管的开关速度因此被降低,器件效率也下降。 详细的MOS管的选型可以参考资料3

MOS管正确选择的步骤 正确选择MOS管是很重要的一个环节,MOS管选择不好有可能影响到整个电路的效率和成本,了解不同的MOS管部件的细微差别及不同开关电路中的应力能够帮助工程师避免诸多问题,下面我们来学习下MOS管的正确的选择方法。 第一步:选用N沟道还是P沟道 为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOS管。在典型的功率应用中,当一个MOS管接地,而负载连接到干线电压上时,该MOS管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中,应采用N沟道MOS管,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOS管连接到总线及负载接地时,就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOS 管,这也是出于对电压驱动的考虑。 要选择适合应用的器件,必须确定驱动器件所需的电压,以及在设计中最简易执行的方法。下一步是确定所需的额定电压,或者器件所能承受的最大电压。额定电压越大,器件的成本就越高。根据实践经验,额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护,使MOS管不会失效。就选择MOS管而言,必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压,即最大VDS。知道MOS管能承受的最大电压会随温度而变化这点十分重要。设计人员必须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围,确保电路不会失效。设计工程师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备(如电机或变压器)诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同;通常,便携式设备为20V、FPGA电源为20~30V、85~220VAC应用为450~600V。 第二步:确定额定电流 第二步是选择MOS管的额定电流。视电路结构而定,该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似,设计人员必须确保所选的MOS管能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下,MOS管处于稳态,此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流,只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。 选好额定电流后,还必须计算导通损耗。在实际情况下,MOS管并不是理想的器件,因为在导电过程中会有电能损耗,这称之为导通损耗。MOS管在“导通”时就像一个可变电阻,由器件的RDS(ON)所确定,并随温度而显著变化。器件的功率耗损可由Iload2&TImes;RDS(ON)计算,由于导通电阻随温度变化,因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOS管施加的电压VGS越高,RDS(ON)就会越小;反之RDS(ON)就会越高。对系统设计人员来说,这就是取决于系统电压而需要折中权衡的地方。对便携式设计来说,采用较低的电压比较容易(较为普遍),而对于工业设计,可采用较高的电压。注意RDS(ON)电阻会随着电流轻微上升。关于RDS(ON)电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。 技术对器件的特性有着重大影响,因为有些技术在提高最大VDS时往往会使RDS(ON)

全系列MOS管型号参数封装资料

常用全系列场效应管MOS管型号参数封装资料 场效应管分类型号简介封装 DISCRETE MOS FET2N700060V,0.115A TO-92 DISCRETE MOS FET2N700260V,0.2A SOT-23 DISCRETE MOS FET IRF510A100V,5.6A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF520A100V,9.2A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF530A100V,14A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF540A100V,28A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF610A200V,3.3A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF620A200V,5A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF630A200V,9A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF634A250V,8.1A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF640A200V,18A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF644A250V,14A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF650A200V,28A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF654A250V,21A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF720A400V,3.3A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF730A400V,5.5A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF740A400V,10A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF750A400V,15A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF820A500V,2.5A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF830A500V,4.5A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF840A500V,8A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF9520TO-220 DISCRETE MOS FET IRF9540TO-220 DISCRETE

原理图中封装尺寸的说明

有源晶振DIP14封装和DIP8封装除了引脚不同外还有什么区别?[]收藏转发至天涯微博 悬赏点数20 3个回答 qalan2009-10-29 11:00:17 有源晶振DIP14封装和DIP8封装除了引脚不同外还有什么区别? 回答 ajwa32009-10-29 11:48:17 首先确认你的原理图连接正确,所有元件都具有编号和封装,如果没有的话在TOOLS里面选择Annotate…这个选项对元件进行标号,之后会自动生成表显示标号结果,之后确认封装: 电阻:AXIAL0.3-AXIAL0.7 其中0.4-0.7指电阻的长度,一般用AXIAL0.4 瓷片电容:RAD0.1-RAD0.3。其中0.1-0.3指电容大小,一般用RAD0.1 电解电容:RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般<100uF用RB.1/.2,100uF-470uF用RB.2/.4,>470uF用RB.3/.6 二极管:DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二极管长短,一般用DIODE0.4 发光二极管:RB.1/.2 集成块:DIP8-DIP40, 其中8-40指有多少脚,8脚的就是DIP8贴片电阻0603表示的是封装尺寸与具体阻值没有关系但封装尺寸与功率有关通常来说0201 1/20W 0402 1/ 16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是: 0402=1.0x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0x1.2 120 6=3.2x1.6 1210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2 2225=5.6x6.5 关于零件封装我们在前面说过,除了DEVICE。LIB库中的元件外,其它库的元件都已经有了固定的元件封装,这是因为这个库中的元件都有多种形式:以晶体管为例说明一下:晶体管是我们常用的的元件之一,在DEVICE。LIB库中,简简单单的只有NPN与PNP之分,但实际上,如果它是NPN的2N3055那它有可能是铁壳子的TO—3,如果它是NPN的2 N3054,则有可能是铁壳的TO-66或TO-5,而学用的CS9013,有TO-92A,TO-92B,还有TO-5,TO-46,TO-52等等,千变万化。还有一个就是电阻,在DEVICE库中,它也是简单地把它们称为RES1和RES2,不管它是100Ω 还是470KΩ都一样,对电路板而言,它与欧姆数根本不相关,完全是按该电阻的功率数来决定的我们选用的1/4W和甚至1/2W 的电阻,都可以用AXIAL0.3元件封装,而功率数大一点的话,可用AXIAL0.4,AXIAL0.5等等。现将常用的元件封装整理如下:电阻类及无极性双端元件AXIAL0.3-AXIAL1.0 无极性电容RAD0.1-RAD0.4 有极性电容RB.2/.4-RB.5/1.0 二极管DIODE0.4及DIODE0.7石英晶体振荡器XTAL1 晶体管、FET、UJT TO-xxx(TO-3,TO-5) 可变电阻(POT1、P OT2)VR1-VR5 当然,我们也可以打开C:\Client98\PCB98\library\advpcb.lib库来查找所用零件的对应封装。这些常用的元件封装,大家最好能把它背下来,这些元件封装,大家可以把它拆分成两部分来记如电阻AXIAL0.3可拆成AXIAL和0.3,AXIAL翻译成中文就是轴状的,0.3则是该电阻在印刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil(因为在电机领域里,

MOS管参数解释

MOS管介绍 在使用MOS,一般都要考虑MOS,,最大电流等因素。 MOSFET管是FET,可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4,一般主要应用的为增强型的NMOS管和增强型的PMOS,所以通常提到的就是这两种。 这两种增强型MOS,比较常用的是NMOS。。所以开关电源,一般都用NMOS。 在MOS,漏极和源极之间会寄生一个二极管。,在驱动感性负载(如马达)这个二极管很重要,并且只在单个的MOS,在集成电路芯片内部通常。 MOS,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。 ,但没有办法避免。 MOS管导通特性 ,相当于开关闭合。 NMOS,Vgs,适合用于源极接地时的情况(低端驱动)只要栅(如4V或10V,,看手册)就可以了。 PMOS的特性,Vgs,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但,虽然PMOS,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。 MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS导通后都有导通电阻存在,因而在DS,两端还,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS。现在的小功率MOS,几十毫欧左右 MOS,一定不是在瞬间完成的。MOS,流 ,在这段时间内,MOS,叫做开关损。,而且开关频率越快,导通瞬间电压和电流的乘积很大,。,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小 。。 MOS管驱动 MOS,只要GS,就可以了。,我们还需要速。 在MOS,在GS,GD,而MOS,实际上就。,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,

。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。 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),所以这时栅极电压要比VCC大(4V或10V,看手册)。,要得到比VCC,就要专门的升压电路。很多马达 ,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。 M os f et参数含义说明 Feat ur es: V ds: D S击穿电压.当V gs=0V时,M O S的D S所能承受的最大电压 R ds(on):D S的导通电阻.当V gs=10V时,M O S的D S之间的电阻 I d:最大D S电流.会随温度的升高而降低 V gs:最大G S电压.一般为:-20V~+20V I dm:最大脉冲D S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 Ts t g:最大存储温度 I ar:雪崩电流 Ear:重复雪崩击穿能量 Eas:单次脉冲雪崩击穿能量 B V ds s: D S击穿电压 I ds s:饱和D S电流,uA级的电流 I gs s: G S驱动电流,nA级的电流. gf s:跨导 Q g: G总充电电量 Q gs: G S充电电量 Q gd: G D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V ds下降到其幅值90%的时间 Tr:上升时间,输出电压 V D S从 90%下降到其幅值 10%的时间 Td(of f):关断延迟时间,输入电压下降到 90%开始到 V D S上升到其关断电压时 10%的时间Tf:下降时间,输出电压 V D S从 10%上升到其幅值 90%的时间 (参考图 4)。 C i s s:输入电容,C i s s=C gd + C gs. C os s:输出电容,C os s=C ds +C gd. C r s s:反向传输电容,C r s s=C gc.

常用全系列场效应管MOS管型号参数封装资料

场效应管分类DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET DISCRETE MOS FET 型号简介封装2N7000 2N7002 IRF510A IRF520A IRF530A IRF540A IRF610A IRF620A IRF630A IRF634A IRF640A IRF644A IRF650A IRF654A IRF720A 60V,0.115A 60V,0.2A 100V,5.6A 100V,9.2A 100V,14A 100V,28A 200V,3.3A 200V,5A 200V,9A 250V,8.1A 200V,18A 250V,14A 200V,28A 250V,21A 400V,3.3A TO-92 SOT-23 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220 TO-220

DISCRETE MOS FET IRF730A 400V,5.5A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF740A 400V,10A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF750A 400V,15A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF820A 500V,2.5A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF830A 500V,4.5A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF840A 500V,8A TO-220 DISCRETE MOS FET IRF9520 DISCRETE MOS FET IRF9540 DISCRETE MOS FET IRF9610 DISCRETE MOS FET IRF9620 DISCRETE MOS FET IRFP150A 100V,43A TO-3P DISCRETE MOS FET IRFP250A 200V,32A TO-3P DISCRETE MOS FET IRFP450A 500V,14A TO-3P DISCRETE MOS FET IRFR024A 60V,15A D-PAK DISCRETE MOS FET IRFR120A 100V,8.4A D-PAK TO-220 TO-220 TO-220 TO-220

常见mos管的型号参数

电调常见的烧毁问题,可通过更换烧坏的MOS管来解决,如相应电流的,可用更多大额定电流的代替。注意,焊接MOS止静电。 TO-220 TO-252 TO-3

附SO-8(贴片8脚)封装MOS管IRF7805Z的引脚图。 上图中有小圆点的为1脚 注:下表按电流降序排列(如有未列出的,可回帖,我尽量补 封装形式极性型号电流(A)耐压(V)导通电阻(mΩ) SO-8N型SI43362230 4.2 SO-8N型IRF78312130 3.6 SO-8N型IRF783220304

SO-8N型IRF872114308.5 SO-8N型IRF78051330 SO-8N型IRF7805Q133011 SO-8N型IRF7413123018 SO-8N型TPC800312306 SO-8N型IRF7477113020 SO-8N型IRF7811113012 SO-8N型IRF7466103015 SO-8N型SI4410103014 SO-8N型SI4420103010 SO-8N型A27009307.3 SO-8N型IRF78078.330 SO-8N型SI48127.33028 SO-8N型SI9410 6.93050 SO-8N型IRF731363029 SO-8P型SI440517307.5 SO-8P型STM4439A143018 SO-8P型FDS667913309 SO-8P型SI441113308 SO-8P型SI446312.32016 SO-8P型SI44071230 SO-8P型IRF7424113013.5 SO-8P型IRF7416103020 SO-8P型IRF7416Q103020 SO-8P型SI442593019 SO-8P型IRF74248.83022 SO-8P型SI443583020 SO-8P型SI4435DY83020 SO-8P型A271673011.3 SO-8P型IRF7406 5.83045 SO-8P型SI9435 5.33050 SO-8P型IRF7205 4.63070 TO-252N型FDD668884305 TO-3N型IRF1504010055 TO-220N型IRF370321030 2.8 TO-220N型IRL3803140306 TO-220N型IRF140513155 5.3 TO-220N型IRF3205110558 TO-220N型BUZ111S80558

mos管选型指导

MOS管选型指导 正确选择MOS管是很重要的一个环节,MOS管选择不好有可能影响到整个电路的效率和成本,了解不同的MOS管部件的细微差别及不同开关电路中的应力能够帮助工程师避免诸多问题,下面我们来学习下MOS管的正确的选择方法。 第一步:选用N沟道还是P沟道 为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOS管。在典型的功率应用中,当一个MOS管接地,而负载连接到干线电压上时,该MOS管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中,应采用N沟道MOS管,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOS管连接到总线及负载接地时,就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P 沟道MOS管,这也是出于对电压驱动的考虑。 要选择适合应用的器件,必须确定驱动器件所需的电压,以及在设计中最简易执行的方法。下一步是确定所需的额定电压,或者器件所能承受的最大电压。额定电压越大,器件的成本就越高。根据实践经验,额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护,使MOS管不会失效。就选择MOS管而言,必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压,即最大VDS。知道MOS管能承受的最大电压会随温度而变化这点十分重要。设计人员必须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围,确保电路不会失效。设计工程师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备(如

电机或变压器)诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同;通常,便携式设备为20V、FPGA电源为20~30V、85~220VAC应用为450~600V。 第二步:确定额定电流 第二步是选择MOS管的额定电流。视电路结构而定,该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似,设计人员必须确保所选的MOS管能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下,MOS管处于稳态,此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流,只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。 选好额定电流后,还必须计算导通损耗。在实际情况下,MOS管并不是理想的器件,因为在导电过程中会有电能损耗,这称之为导通损耗。MOS管在“导通”时就像一个可变电阻,由器件的RDS(ON)所确定,并随温度而显著变化。器件的功率耗损可由Iload2×RDS(ON)计算,由于导通电阻随温度变化,因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOS管施加的电压VGS越高,RDS(ON)就会越小;反之RDS(ON)就会越高。对系统设计人员来说,这就是取决于系统电压而需要折中权衡的地方。对便携式设计来说,采用较低的电压比较容易(较为普遍),而对于工业设计,可采用较高的电压。注意RDS(ON)电阻会随着电流轻微上升。关于RDS(ON)电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。 技术对器件的特性有着重大影响,因为有些技术在提高最大VDS时往往会使RDS(ON)增大。对于这样的技术,如果打算降低VDS和RDS(ON),那么就得增加晶片尺寸,从而增加与之配套的封装尺寸及相关的开发成本。业界现有好几种试图控制晶片尺寸增加的技术,其中最主要的是沟道和电荷平衡技术。 在沟道技术中,晶片中嵌入了一个深沟,通常是为低电压预留的,用于降低导通电阻RDS(ON)。为了减少最大VDS对RDS(ON)的影响,开发过程中采用了外延生长柱/蚀刻柱工艺。例如,飞兆半导体开发了称为SupeRFET的技术,针对RDS(ON)的降低而增加了额外的制造步骤。这种对RDS(ON)的关注十分重要,因为当标准MOSFET的击穿电压升高时,RDS(ON)会随之呈指数级增加,并且导致晶片尺寸增大。SuperFET工艺将RDS(ON)与晶片尺寸间的指数关系变成了线性关系。这样,SuperFET器件便可在小晶片尺寸,甚至在击穿电压达到600V的情况下,实现理想的低RDS(ON)。结果是晶片尺寸可减小达35%。而对于最终用户来说,这意味着封装尺寸的大幅减小。 第三步:确定热要求 选择MOS管的下一步是计算系统的散热要求。设计人员必须考虑两种不同的情况,即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果,因为这个结果提供更大的安全余量,能确保系统不会失效。在MOS管的资料表上还有一些需要注意的测量数据;比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻,以及最大的结温。

MOS管封装

MOS管外部封装-标准封装形式概览 下面我们对标准的封装形式进行如下简要的介绍。按照“封装形式+要点介绍+相关图片”的方式进行如下说明。 TO(Transistor Out-line)封装 1、TO(Transistor Out-line)的中文即“晶体管外形”,是早期的封装规格,例如TO-92,TO-92L,TO-220,TO-252等等都是插入式封装设计。 2、近年来表面贴装市场需求量的增大也使得TO封装进展到表面贴装式封装。TO252和TO263就是表面贴装封装。其中TO-252又称之为D-PAK,TO-263又称 之为D2PAK。 TO封装的进展 D-PAK(TO-252)封装 SOT(Small Out-Line Transistor)封装

SOT(Small Out-Line Transistor)小外形晶体管封装。这种封装就是贴片型小功率晶体管封装,比TO封装体积小,一般用于小功率MOSFET。 SOT封装 常用的四端引脚SOT-89 MOSFET SOP(Small Out-Line Package)封装 1、SOP(Small Out-Line Package)的中文意思是“小外形封装”。SOP是表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和陶瓷两种。SOP也叫SOL 和DFP。 2、SOP封装标准有SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28等等,SOP后面的数字表示引脚数。MOSFET的SOP封装多数采用SOP-8规格,业界往往把“P”省略,叫SO(Small Out-Line )。 3、SO-8采用塑料封装,没有散热底板,散热不良,一般用于小功率MOSFET。 4、SO-8是PHILIP公司首先开发的,以后逐渐派生出TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、 SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)等标准规格。

常用mos管(选型)

常用MOS管选型参考如下表所示: IRFU020 50V 15A 42W * * NmOS场效应IRFPG42 1000V 4A 150W * * NmOS场效应IRFPF40 900V 4.7A 150W * * NmOS场效应IRFP9240 200V 12A 150W * * PmOS场效应IRFP9140 100V 19A 150W * * PmOS场效应IRFP460 500V 20A 250W * * NmOS场效应IRFP450 500V 14A 180W * * NmOS场效应IRFP440 500V 8A 150W * * NmOS场效应IRFP353 350V 14A 180W * * NmOS场效应IRFP350 400V 16A 180W * * NmOS场效应IRFP340 400V 10A 150W * * NmOS场效应IRFP250 200V 33A 180W * * NmOS场效应IRFP240 200V 19A 150W * * NmOS场效应IRFP150 100V 40A 180W * * NmOS场效应IRFP140 100V 30A 150W * * NmOS场效应IRFP054 60V 65A 180W * * NmOS场效应IRFI744 400V 4A 32W * * NmOS场效应IRFI730 400V 4A 32W * * NmOS场效应IRFD9120 100V 1A 1W * * NmOS场效应IRFD123 80V 1.1A 1W * * NmOS场效应IRFD120 100V 1.3A 1W * * NmOS场效应IRFD113 60V 0.8A 1W * * NmOS场效应IRFBE30 800V 2.8A 75W * * NmOS场效应IRFBC40 600V 6.2A 125W * * NmOS场效应IRFBC30 600V 3.6A 74W * * NmOS场效应IRFBC20 600V 2.5A 50W * * NmOS场效应IRFS9630 200V 6.5A 75W * * PmOS场效应IRF9630 200V 6.5A 75W * * PmOS场效应IRF9610 200V 1A 20W * * PmOS场效应IRF9541 60V 19A 125W * * PmOS场效应IRF9531 60V 12A 75W * * PmOS场效应IRF9530 100V 12A 75W * * PmOS场效应IRF840 500V 8A 125W * * NmOS场效应IRF830 500V 4.5A 75W * * NmOS场效应IRF740 400V 10A 125W * * NmOS场效应IRF730 400V 5.5A 75W * * NmOS场效应IRF720 400V 3.3A 50W * * NmOS场效应IRF640 200V 18A 125W * * NmOS场效应

_《元器件》MOS管封装说明

板卡稳压器 显卡帝详解MOSFET封装技术 MOS管简介 MOS管的英文全称叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),即金属氧化物半导体型场效应管,属于场效应晶体管中的绝缘栅型。因此,MOS管有时被称为场效应管。在一般电子电路中,MOS管通常被用于放大电路或开关电路。而在板卡上的电源稳压电路中,MOSFET扮演的角色主要是判断电位。 MOS管的作用是什么 MOS管对于整个供电系统而言起着稳压的作用。目前板卡上所采用的MOS管并不是太多,一般有10个左右,主要原因是大部分MOS管被整合到IC芯片中去了。由于MOS管主要作用是为配件提供稳定的电压,所以它一般使用在CPU、GPU 和插槽等附近。MOS管一般是以上下两个组成一组的形式出现板卡上。 MOS管封装形式 MOSFET芯片在制作完成之后,需要给MOSFET芯片加上一个外壳,即MOS管封装。MOSFET芯片的外壳具有支撑、保护、冷却的作用,同时还为芯片提供电气连接和隔离,以便MOSFET器件与其它元件构成完整的电路。按照安装在PCB 方式来区分,MOS管封装主要有两大类:插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)。插入式就是MOSFET的管脚穿过PCB的安装孔焊接在PCB 上。表面贴裝则是MOSFET的管脚及散热法兰焊接在PCB表面的焊盘上。 常见的插入式封装MOSFET 典型的表面贴装式封装MOSFET

随着技术的革新与进步,主板和显卡的PCB板采用直插式封装的MOSFET越来越少了,而多改用表面贴装式封装的MOSFET。故而本文中重点讨论表面贴装式封装MOSFET,并从MOS管外部封装技术、MOS管内部封装改进技术、整合式DrMOS、MOSFET发展趋势和MOSFET实例讲解等进行详细介绍。 MOS管外部封装-标准封装形式概览 MOS管外部封装-标准封装形式概览 下面我们对标准的封装形式进行如下简要的介绍。按照“封装形式+要点介绍+相关图片”的方式进行如下说明。 TO(Transistor Out-line)封装 1、TO(Transistor Out-line)的中文即“晶体管外形”,是早期的封装规格,例如TO-92,TO-92L,TO-220,TO-252等等都是插入式封装设计。 2、近年来表面贴装市场需求量的增大也使得TO封装进展到表面贴装式封装。TO252和TO263就是表面贴装封装。其中TO-252又称之为D-PAK,TO-263又称之为D2PAK。 TO封装的进展

MOS管参数解释

M O S管参数解释Prepared on 21 November 2021

MOS管参数解释 MOS管介绍 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,一般都要考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等因素。MOSFET管是FET的一种,可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,一般主要应用的为增强型的NMOS管和增强型的PMOS管,所以通常提到的就是这两种。 这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。在MOS管内部,漏极和源极之间会寄生一个二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要,并且只在单个的MOS管中存在此二极管,在集成电路芯片内部通常是没有的。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免。 MOS管导通特性 导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。 NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到一定电压(如4V或10V,其他电压,看手册)就可以了。 PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。 MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,因而在DS间流过电流的同时,两端还会有电压,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几毫欧,几十毫欧左右 MOS在导通和截止的时候,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。 MOS管驱动 MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。但是,我们还需要速度。 在MOS管的结构中可以看到,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大(4V或10V其他电压,看手册)。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。 Mosfet参数含义说明Features: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 =10V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~+20VIdm: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T d(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(参考图4)。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. 其实MOS主要是通过栅控制器件的开启和导通,所以以NMOS管为例,只需要将栅得足够低,让它在中无法形成,也就没有了沟道,没有低阻通路,自然就变成高阻态,从漏源两端看上去,它便是关断的 追问

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