MOS管發熱異常總結 排查原因優化設備運行

在電路設計的時候常常會發生MOS管發熱的情況，而MOS管發熱說明了它正在錯誤運行。為了避免MOS管發熱危害到整體設備的運行，所以在再次運行之前需要先排查出MOS管發熱的原因。MOS管發熱無非是這幾種情況，本文主要是給大家分享一下MOS管發熱異常，排查原因來優化設備運行。

（一）電路設計

讓MOS管工作在線性的工作狀態，而不是在開關狀態。如果N-MOS做開關，G級電壓要比電源高幾V，才能完全導通，P-MOS則相反。沒有完全打開而壓降過大造成功率消耗，等效直流阻抗比較大，壓降增大，所以U*I也增大，損耗就意味著發熱。

（二）工作頻率

這是在調試過程中比較常見的現象，降頻主要由兩個方面導致。輸入電壓和負載電壓的比例小、系統干擾大。對于前者，注意不要將負載電壓設置的太高，雖然負載電壓高，效率會高點。對于后者，可以嘗試以下幾個方面：

1、將最小電流設置的再小點

2、布線干凈點，特別是sense這個關鍵路徑

3、將電感選擇的小點或者選用閉合磁路的電感

4、加RC低通濾波吧，這個影響有點不好，C的一致性不好，偏差有點大，不過對于照明來說應該夠了。無論如何降頻沒有好處，只有壞處，所以一定要解決。

有些時候，MOS管頻率太高，主要是有時過分追求體積，導致頻率提高，MOS管上的損耗增大了，所以發熱也加大。

三、散熱設計

電路板沒有做好足夠的散熱設計，電流太高，MOS管標稱的電流值，一般需要良好的散熱才能達到。所以ID小于最大電流，也可能發熱嚴重，需要足夠的輔助散熱片。

MOS管發熱異常總結

總結一：MOS管發熱原因小結

1、電路設計的問題，就是讓MOS管工作在線性的工作狀態，而不是在開關狀態。這也是導致MOS管發熱的一個原因。如果N-MOS做開關，G級電壓要比電源高幾V，才能完全導通，P-MOS則相反。沒有完全打開而壓降過大造成功率消耗，等效直流阻抗比較大，壓降增大，所以U*I也增大，損耗就意味著發熱。這是設計電路的最忌諱的錯誤。

2、頻率太高，主要是有時過分追求體積，導致頻率提高，MOS管上的損耗增大了，所以發熱也加大了。

3、沒有做好足夠的散熱設計，電流太高，MOS管標稱的電流值，一般需要良好的散熱才能達到。所以ID小于最大電流，也可能發熱嚴重，需要足夠的輔助散熱片。

4、MOS管的選型有誤，對功率判斷有誤，MOS管內阻沒有充分考慮，導致開關阻抗增大。

總結二：MOS管工作狀態分析

MOS管工作狀態有四種，開通過程、導通狀態、關斷過程，截止狀態；

MOS管主要損耗：開關損耗，導通損耗，截止損耗，還有雪崩能量損耗，開關損耗往往大于后者；

MOS管主要損壞原因：過流（持續大電流或瞬間超大電流），過壓（D-S，G-S被擊穿），靜電（個人認為可屬于過壓）；

總結三：MOS管工作過程分析

MOS管工作過程非常復雜，里面變量很多，總之開關慢不容易導致米勒震蕩（介紹米勒電容，米勒效應等，很詳細），但開關損耗會加大，發熱大；開關的速度快，損耗會減低，但是米勒震蕩很厲害，反而會使損耗增加。驅動電路布線和主回路布線要求很高，最終就是尋找一個平衡點，一般開通過程不超過1us；

總結四：MOS管的重要參數及選型

Qgs：柵極從0V充電到對應電流米勒平臺時總充入電荷，這個時候給Cgs充電（相當于Ciss，輸入電容）；

Qgd：整個米勒平臺的總充電電荷（不一定比Qgs大，僅指米勒平臺）；

Qg：總的充電電荷，包含Qgs，Qgd，以及之外的其它；

上述三個參數的單位是nc（納庫），一般為幾nc到幾十nc；

Rds（on）：導通內阻，這個耐壓一定情況下，越小損耗；

總的選型規則：Qgs、Qgd、Qg較小，Rds（on）也較小的管。

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