七步掌握MOS管選型技巧

MOS管是電子製造的基本元件，但面對不同封裝、不同特性、不同品牌的MOS管時，該如何抉擇？有沒有省心、省力的篩選方法？

選擇一款正確的MOS管，可以很好地控制生產製造成本，最為重要的是為產品匹配了一款最恰當的元器件，這在產品未來的使用過程中，將會充分發揮其“螺絲釘”的作用，確保設備得到最高效、最穩定、最持久的應用效果。

那麼面對市面上琳琅滿目的MOS管，該如何選擇呢？下麵我們就分7個步驟來闡述MOS管的選型要求。

首先是確定N、P溝道的選擇

MOS管有兩種結構形式，即N溝道型和P溝道型，結構不一樣，使用的電壓極性也會不一樣。因此，在確定選擇哪種產品前，首先需要確定採用N溝道還是P溝道MOS管。

在典型的功率應用中，當一個MOS管接地，而負載連接到幹線電壓上時，該MOS管就構成了低壓側開關。在低壓側開關中，應採用N溝道MOS管，這是出於對關閉或導通器件所需電壓的考慮。

當MOS管連接到匯流排及負載接地時，就要用高壓側開關。通常會在這個拓撲中採用P溝道MOS管，這也是出於對電壓驅動的考慮。

第二步是確定電壓

額定電壓越大，器件的成本就越高。從成本角度考慮，還需要確定所需的額定電壓，即器件所能承受的最大電壓。根據實踐，一般要留出足夠的電壓餘量，這樣才能提供足夠的保護，使MOS管不會失效。

就選擇MOS管而言，必須確定漏極至源極間可能承受的最大電壓。由於MOS管所能承受的最大電壓會隨溫度變化而變化，設計人員必須在整個工作溫度範圍內測試電壓的變化範圍。額定電壓必須有足夠的餘量覆蓋這個變化範圍，確保電路不會失效。

此外，還需要考慮其他安全因素：如由開關電子設備誘發的電壓瞬變。

第三步為確定電流

電流的確定需根據電路結構來決定，MOS管的額定電流應是負載在所有情況下都能夠承受的最大電流；與電壓的情況相似，MOS管的額定電流必須能滿足系統產生尖峰電流時的需求。

電流的確定需從兩個方面著手：連續模式和脈衝尖峰。在連續導通模式下，MOS管處於穩態，此時電流連續通過器件；脈衝尖峰是指有大量尖峰電流流過器件。一旦確定了這些條件下的最大電流，只需直接選擇能承受這個最大電流的器件便可。

選好額定電流後，還必須計算導通損耗。在實際情況下，MOS管並不是理想的器件，因為在導電過程中會有電能損耗。MOS管在導通時就像一個可變電阻，由器件的導通電阻所確定，並隨溫度而顯著變化。

第四步是確定熱要求

在確定電流之後，就要計算系統的散熱要求。設計人員必須考慮針對最差散熱情況下的結果，因為這個結果可以提供更大的安全餘量，能確保系統不會失效。在MOS管的資料表上還有一些需要注意的測量數據，比如封裝器件的半導體結構與環境之間的熱阻標準差的計算公式實例，以及最大的結溫。

值得注意的是，在處理簡單熱模型時，設計人員還必須考慮金屬-半導體結/器件外殼及外殼/環境的熱容量，即要求印刷電路板和封裝不會立即升溫。

第五步是確定開關性能

選擇MOS管最重要的一步就是確定其開關性能。影響開關性能的參數有很多，但最重要的是柵極/漏極、柵極/源極及漏極/源極電容。因為在每次開關時都要對這些電容充電，會在器件中產生開關損耗；MOS管的開關速度也因此被降低，器件效率隨之下降；其中，柵極電荷對開關性能的影響最大。

為計算開關過程中器件的總損耗，設計人員必須計算開通過程中的損耗和關閉過程中的損耗，進而推導出MOS管開關總功率。

第六步為封裝因素考量

不同的封裝尺寸MOS管具有不同的熱阻和耗散功率，需要考慮系統的散熱條件和環境溫度，基本原則就是在保證功率MOS管的溫升和系統效率的前提下，選取參數和封裝更通用的功率MOS管。

第七步要選擇好品牌

MOS管的生產企業很多，大致說來，主要有歐美系、日系、韓系、臺系、國產幾大系列。

歐美系代表企業：意法、安森美、TI、PI、英飛淩等；

日系代表企業：東芝、瑞薩等；

韓系代表企業：KEC、AUK、信安等；

臺系代表企業：VBsemi、APEC富鼎、CET華瑞；

國產代表企業：微碧半導體、士蘭微、華潤華晶、東光微等。

在這些品牌中，歐美及日系企業借助品牌價值、技術優勢等原因長期以來佔據著高端市場，但其產品價格也往往較高。

韓國的MOS管企業也是行業的重要產品供應商，不過在技術上，要稍弱於歐美及日系企業，但在價格方面，較歐美及日系企業更具優勢。

而在中國大陸，同樣活躍著一批本土企業，他們借助本土優勢和更快的客戶服務回應速度，在中低端及細分領域具有很強的競爭力。同時另一批借助多年積累的優勢打造優質產品的企業，也在不斷衝擊高端市場，以滿足本土客戶的需求。