MOS管发热的重要原因分析

N型，P型MOS管

工作原理的本质是一样，MOS管主要是由加在输入端栅极的电压来成功控制输出端漏极的电流，MOS管是压控器件，通过加在栅极上的电压控制器件的特性，不像三极管做开关的时候

的因基极电流引起的电荷存储效应，在开关应用中，MOS管的开关速度比三极管快，其主要原理如图1所示：

                                                                   图1 MOS管的工作原理

在开关电源中，常用MOS管的漏极开路电路，如图2所示，漏极原封不动地接负载，叫做开路漏极，开路漏极电路中，负载接多高的电压，都能接通，关断负载电流，是理想的模拟开

关器件，这是MOS管做开关器件的原理，MOS管做开关使用的电路形式多。

                                                              图2 NMOS管的开路漏极电路  

在开关电源应用方面，这种应用需要MOS管定期导通，关断，如DC-DC电源中常用的基本降压转换器依赖两个MOS管来执行开关功能，这些开关交替在电感里存储能量，把能量释放给

负载，常选择数百kHz乃至1 MHz以上的频率，主要是因为频率越高的话，磁性元件更小，在正常工作期间，MOS管相当于一个导体，比如，大功率mos管，小电压mos管，电路，电源

是MOS的最小传导损耗。

MOS管的PDF参数，MOS管制造商成功采用了RDS（ON）参数，来定义导通阻抗，对于开关应用而言，RDS（ON）是最重要的器件特性；数据手册定义RDS（ON），栅极?（或驱动）?电

压VGS及流经开关的电流有关，对于充分的栅极驱动，RDS（ON） 是一个相对静态参数；一直处于导通的MOS管容易发热，慢慢升高的结温会导致RDS（ON）的增加；MOS管数据手册规

定热阻抗参数，其定义为MOS管封装的半导体结散热能力，RθJC的简单定义是结到管壳的热阻抗。

1、频率太高，有时过分追求体积，会直接导致频率高，MOS管上的损耗增大，发热也越大，没有做好足够的散热设计，电流高，MOS管标称的电流值，需要良好的散热才能够达到；

ID小于最大电流，可能发热严重，需要足够的辅助散热片。

2、MOS管的选型有误和对功率判断有误，MOS管内阻没有充分考虑，会直接导致开关阻抗增大，在处理MOS管发热问题的时候。

3、由于电路设计的问题，导致发热，让MOS管工作在线性的工作状态，不是在开关状态，这是直接导致MOS管发热的一个原因，比如，N-MOS做开关，G级电压要比电源高几V，才能够

完全导通，P-MOS则不同；在没有完全打开，压降过大，会造成功率消耗，等效直流阻抗较大，压降也会增大，U*I也会增大，损耗就会导致发热。