N/P結構的MOS管選型有何不同？——從開關性能、封裝形式兩方面考慮

金譽半導體在接到客戶咨詢關于MOS管的時候，總會被問到一個問題：怎么選擇合適的MOS管？關于這一個問題，金譽半導體昨天針對這個問題，在電壓、電流方面已經(jīng)做出了部分解釋，今天我們來看其他方面的影響。

確定N、P溝道的選擇

選型之前我們要清楚MOS管的原理：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，首先需要確定采用N溝道還是P溝道MOS管。

MOS管的兩種結構：N溝道型和P溝道型

由于制造工藝的原因，P溝的MOS管通常比N溝的MOS管具有更大的導通電阻，這意味著導通功耗會更大。這是選擇時需要注意的地方。一般而言，如果是低邊開關應用，使用N溝MOS管是首選，驅動方便，選擇靈活。如果是高邊開關應用，P溝MOS管驅動相對簡單，但導通電阻相對較大，價格相對較高。N溝MOS管驅動比較復雜，一般需要額外的電源或者自動驅動。

確定熱要求

散熱要求方面設計人員必須考慮兩種不同的情況：最壞情況和真實情況。建議采用針對最壞情況的計算結果，因為這個結果提供更大的安全余量，能確保系統(tǒng)不會失效。在MOS管的資料表上還有一些需要注意的測量數(shù)據(jù)，比如封裝器件的半導體結與環(huán)境之間的熱阻，以及最大的結溫。

器件的結溫等于最大環(huán)境溫度加上熱阻與功率耗散的乘積，即結溫=最大環(huán)境溫度（熱阻×功率耗散）。根據(jù)這個方程可解出系統(tǒng)的最大功率耗散=I2×RDS(ON)。

由于設計人員已確定將要通過器件的最大電流，因此可以計算出不同溫度下的RDS(ON)。值得注意的是，在處理簡單熱模型時，設計人員還必須考慮半導體結/器件外殼及外殼/環(huán)境的熱容量；即要求印刷電路板和封裝不會立即升溫。

確定開關性能

選擇MOS管的最后一步是確定其開關性能。影響開關性能的參數(shù)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(Qgd)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(Eon)和關閉過程中的損耗(Eoff)，進而推導出MOS管開關總功率：Psw=(EonEoff)×開關頻率。

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(tǒng)的散熱條件和環(huán)境溫度（如是否有風冷、散熱器的形狀和大小限制、環(huán)境是否封閉等因素），基本原則就是在保證功率MOS管的溫升和系統(tǒng)效率的前提下，選取參數(shù)和封裝更通用的功率MOS管。

小到選N型還是P型、封裝類型，大到MOSFET的耐壓、導通電阻等，不同的應用需求千變萬化，工程師在選擇MOS管時，一定要依據(jù)電路設計需求及MOS管工作場所來選取合適的MOS管，從而獲得最佳的產品設計體驗。當然，在考慮性能的同時，成本也是選擇的因素之一，只有高性價比的產品，才能讓工程師設計的產品在品質與收益中達到平衡。

審核編輯：湯梓紅