為什么
MOS管容易發(fā)熱?
??在設(shè)計(jì)電源或驅(qū)動(dòng)電路時(shí),不可避免地要用到FET,也就是俗稱的MOS晶體管。
MOS管的種類很多,功能也很多。使用電源或驅(qū)動(dòng),當(dāng)然是利用它的開(kāi)關(guān)功能。接下來(lái)我們來(lái)了解一下
MOS管加熱的五大關(guān)鍵技術(shù)。
??1.芯片加熱
??本內(nèi)容主要針對(duì)內(nèi)置功率調(diào)制器的高壓驅(qū)動(dòng)芯片。如果芯片消耗的電流為2mA,施加300V的電壓,芯片的功耗為0.6W,肯定會(huì)導(dǎo)致芯片發(fā)熱。驅(qū)動(dòng)芯片的[敏感詞]電流來(lái)源于驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管的消耗,簡(jiǎn)單的計(jì)算公式為I=cvf(考慮充電的電阻效益,實(shí)際I=2cvf,其中C為功率MOS晶體管的cgs電容,V為功率晶體管導(dǎo)通時(shí)的柵極電壓,所以為了降低芯片的功耗,必須想辦法降低C、V、f,如果C, v和F不能改變,請(qǐng)想辦法把芯片的功耗分給芯片外的設(shè)備。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),考慮散熱更好。
??2.功率管加熱
??功率管的功耗分為開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗兩部分。需要注意的是,在大多數(shù)場(chǎng)合,尤其是LED商用電源驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中,開(kāi)關(guān)損傷遠(yuǎn)大于傳導(dǎo)損耗。開(kāi)關(guān)損耗與功率管的cgd和cgs、芯片的驅(qū)動(dòng)能力和工作頻率有關(guān)。因此,要解決功率管的發(fā)熱問(wèn)題,可以從以下幾個(gè)方面解決:A、不能根據(jù)導(dǎo)通電阻單方面選擇MOS功率管,因?yàn)閮?nèi)阻越小,cgs和cgd電容越大。比如1N60的cgs約為250pF,2N60的cgs約為350pF,5N60的cgs約為1200pF。差別太大了。選擇功率管時(shí),就足夠了。b、剩下的就是頻率和芯片驅(qū)動(dòng)能力,這里我們只講頻率的影響。也與頻率傳導(dǎo)損耗成正比,所以功率管發(fā)熱時(shí),首先要考慮選頻是否有點(diǎn)高。盡量降低頻率!但是需要注意的是,當(dāng)頻率降低時(shí),為了獲得相同的負(fù)載容量,峰值電流必然會(huì)增加或者電感也會(huì)增加,這可能會(huì)導(dǎo)致電感進(jìn)入飽和區(qū)。如果電感飽和電流足夠大,可以考慮將CCM(連續(xù)電流模式)改為DCM(不連續(xù)電流模式),這需要增加一個(gè)負(fù)載電容。
??3.工作頻率降低。
??這也是用戶在調(diào)試時(shí)常見(jiàn)的現(xiàn)象,降頻主要是兩個(gè)方面造成的。輸入電壓與負(fù)載電壓之比小,系統(tǒng)干擾大。對(duì)于前者,注意不要將負(fù)載電壓設(shè)置得太高。雖然負(fù)載電壓高,但效率會(huì)更高。對(duì)于后者,我們可以嘗試以下幾個(gè)方面:a、將最小電流設(shè)置為較小的點(diǎn);b、清潔布線,尤其是關(guān)鍵路徑的感觀;C、選擇電感的小點(diǎn)或者閉合磁路; D的電感,加RC低通濾波器,這個(gè)影響有點(diǎn)不好,C的一致性不好,而且偏差有點(diǎn)大,但是應(yīng)該夠照明用。無(wú)論怎么降低頻率,都不好,只有不好,所以一定要解決。
4.電感或變壓器的選擇
??很多用戶回應(yīng),同樣的驅(qū)動(dòng)電路,A生產(chǎn)的電感沒(méi)有問(wèn)題,B生產(chǎn)的電感電流變小了。在這種情況下,看看電感電流波形。有工程師沒(méi)有注意到這一現(xiàn)象,直接調(diào)整感應(yīng)電阻或工作頻率達(dá)到所需電流,可能會(huì)嚴(yán)重影響LED的使用壽命。因此,在設(shè)計(jì)之前,合理的計(jì)算是必要的。如果理論計(jì)算參數(shù)與調(diào)試參數(shù)相差甚遠(yuǎn),則需要考慮頻率是否降低,變壓器是否飽和。變壓器飽和時(shí),L會(huì)變小,導(dǎo)致傳輸延遲引起的峰值電流增量急劇增大,進(jìn)而LED的峰值電流也會(huì)增大。在平均電流不變的前提下,我們只能看著光線逐漸變淡。
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