選擇MOSFET作為高效、低成本的電源?不要忘記檢查數(shù)據(jù)表的底部,因?yàn)橥ǔT谀抢锬梢哉业?Qrr 規(guī)范。
作為設(shè)計(jì)人員,如何選擇合適的 MOSFET 來開關(guān)電源?當(dāng)然,它必須具有正確的電壓和電流額定值。效率也很重要,所以你檢查它的RDS(開啟)也許還有一些動(dòng)態(tài)參數(shù),如柵極電荷和各種電容。它需要適合你的設(shè)計(jì),所以你看看它有多大,它是什么包裝。
但是,您是否曾經(jīng)讓您的眼睛徘徊到數(shù)據(jù)表的底部來考慮 Qrr?不?也許是時(shí)候了。
影響您的效率
Qrr或反向恢復(fù)電荷是當(dāng)二極管正向偏置時(shí),在MOSFET體二極管的PN結(jié)中積累的電荷。在大多數(shù)應(yīng)用中,電流在每個(gè)開關(guān)周期流過體二極管兩次,導(dǎo)致電荷積聚。該電荷后來分散在MOSFET內(nèi)部或作為額外電流通過高端MOSFET會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)損耗。
尖尖的性格
這種額外的電流(稱為IRR)可能會(huì)產(chǎn)生其他影響。例如,通過與PCB的寄生電感相互作用,導(dǎo)致漏源電壓(VDS)出現(xiàn)尖峰。這些尖峰可以通過良好的PCB設(shè)計(jì)(如果您意識(shí)到可能存在問題)和選擇低Qrr MOSFET來減少。如果不采取這些預(yù)防措施,最終可能不得不使用更高電壓等級(jí)(因此更昂貴)的MOSFET。
效率更低
但這仍然留下了一個(gè)問題。漏極引腳上的尖峰可以電容耦合到柵極引腳,從而導(dǎo)致所謂的“柵極反彈”。如果該柵極反彈高于 MOSFET 的閾值電壓,則 MOSFET 可以在應(yīng)該關(guān)斷時(shí)導(dǎo)通。當(dāng)高端和低端 MOSFET 同時(shí)導(dǎo)通時(shí),電源軌之間會(huì)產(chǎn)生直通電流,從而導(dǎo)致重大功率損耗并可能損壞 MOSFET。
QRR很重要!
盡管如此,QRR通常沒有得到系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員和MOSFET供應(yīng)商應(yīng)有的關(guān)注。如果您查看 RDS(on) 介于 100 和 4 mΩ 之間的 8 V MOSFET,您會(huì)發(fā)現(xiàn) Qrr 值比我們自己的一些 NextPower 130 V 器件高 300% 至 100% 的產(chǎn)品。
LFPAK56 | TO220 | I2PAK |
---|---|---|
PSMN6R9-100YSF | PSMN8R5-100PSF | PSMN6R9-100YSF |
PSMN8R7-100YSF | PSMN018-100平方呎 | PSMN018-100ESF |
這有多重要?為了找到答案,我們對(duì)特定應(yīng)用中的特定晶體管類型進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,將Qrr增加2倍會(huì)使電壓尖峰增加8%,效率降低5%(對(duì)于5 A負(fù)載電流)。
審核編輯:郭婷
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