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熱插拔控制器和功率MOSFET,哪個簡單?

發(fā)布時間:2015-01-25 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】表面上看起來簡單的東西往往很復(fù)雜。就拿功率MOSFET來說吧,功率MOSFET只有三個引腳(柵極、源極、漏極),但是誰能想到看起來簡單的功率MOSFET會那么復(fù)雜。如果為熱插拔應(yīng)用和功率轉(zhuǎn)換分別選MOSFET,你會選哪一個?

熱插拔電路使用一個功率MOSFET作為串聯(lián)限流器件,并且控制啟動涌入電流和故障電流。瞬變和故障事件發(fā)生期間,MOSFET的能耗會大于穩(wěn)定狀態(tài)下消耗的電能,并且會超過MOSFET的發(fā)熱限值,所以設(shè)計人員必須確保MOSFET在其安全工作區(qū)(SOA)內(nèi)運(yùn)行。有很多不錯的資源可以幫助設(shè)計人員選擇一款合適的MOSFET來滿足所有事件區(qū)域內(nèi)的功率耗散要求。

熱插拔控制器和功率MOSFET,哪個簡單?
圖1:看起來簡單的N通道MOSFET

德州儀器(TI)還提供針對熱插拔應(yīng)用的詳細(xì)Excel表格計算器。此應(yīng)用使用應(yīng)用注釋中列出的方法進(jìn)行功率限制。這里有一個設(shè)計計算器的鏈接,此計算器特有TPS27420,一款支持電流監(jiān)控的2.5V至18V熱插拔控制器。熱插拔和電子熔絲(e-fuse)計算器的完整列表請單擊這里。對于TPS27420,一款值得考慮的功率MOSFET協(xié)同器件是采用5mmx6mm SON封裝的全新30V CSD17570Q5B。這款MOSFET在其封裝尺寸內(nèi)特有業(yè)界最低的0.56毫歐導(dǎo)通電阻(典型值,VGS=10V),并且專門針對高電流熱插拔應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。

一個檢查MOSFET是否能夠耐受熱插拔應(yīng)用中DC或單脈沖電流的快速方法就是查看MOSFET SOA曲線。這些SOA曲線通常假定結(jié)溫從25°C的環(huán)境溫度上升到額定最大結(jié)溫,在這個情況下為150°C。然而,散熱要求常常需要在更高的起始溫度上運(yùn)行,并且圖中的數(shù)據(jù)必須根據(jù)等式1針對較低的溫度上升值進(jìn)行調(diào)整,其中SOAT代表在任意溫度T上的SOA性能,SOAJMAX代表制造商SOA曲線的一個特定點上的性能,而TJMAX和TA代表峰值和環(huán)境結(jié)溫。

等式1:SOAT=SOAJMAXx(TJMAX–T)/(TJMAX–TA)

熱插拔控制器和功率MOSFET,哪個簡單?
圖2:CSD17570Q5B在25°C時的最大安全工作區(qū)

例如,SOA曲線顯示CSD17570Q5B在25°C,1ms脈沖,最大輸入12V的條件下能夠耐受15A(或180W)的電流。比如說,當(dāng)MOSFET工作結(jié)溫為79°C時,功率性能降為102W=180W*(150-79)/(150–25)。

較短的單音節(jié)詞看起來簡單,但是意思很復(fù)雜-這也一定是他們在排名前40歌曲的歌詞中被廣泛使用的原因。引腳數(shù)量低的集成電路也可以很復(fù)雜。所以,我投功率MOSFET一票。

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