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140CPU53414開關電源上的MOS管選擇方法
今天我們在來一起學習下開關電源上面要怎么選擇MOS管吧,看下開關電源上面選用MOS管應注意那些東西,哪些參數是MOS管在開關電源中起著決定性作用的,請往下看。
MOS管最常見的應用可能是電源中的開關元件,此外,它們對電源輸出也大有裨益。服務器和通信設備等應用一般都配置有多個并行電源,以支持N+1 冗余與持續(xù)工作 (圖1)。各并行電源平均分擔負載,確保系統即使在一個電源出現故障的情況下仍然能夠繼續(xù)工作。不過,這種架構還需要一種方法把并行電源的輸出連接在一起,并保證某個電源的故障不會影響到其它的電源。在每個電源的輸出端,有一個功率MOS管可以讓眾電源分擔負載,同時各電源又彼此隔離 。起這種作用的MOS管被稱為"ORing"FET,因為它們本質上是以 "OR" 邏輯來連接多個電源的輸出。
開關電源上的MOS管選擇方法
圖1:用于針對N+1冗余拓撲的并行電源控制的MOS管
在ORing FET應用中,MOS管的作用是開關器件,但是由于服務器類應用中電源不間斷工作,這個開關實際上始終處于導通狀態(tài)。其開關功能只發(fā)揮在啟動和關斷,以及電源出現故障之時 。
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140CPU53414 相比從事以開關為核心應用的設計人員,ORing FET應用設計人員顯然必需關注MOS管的不同特性。以服務器為例,在正常工作期間,MOS管只相當于一個導體。因此,ORing FET應用設計人員最關心的是最小傳導損耗。
低RDS(ON) 可把BOM及PCB尺寸降至最小
一般而言,MOS管制造商采用RDS(ON) 參數來定義導通阻抗;對ORing FET應用來說,RDS(ON) 也是最重要的器件特性。數據手冊定義RDS(ON) 與柵極 (或驅動) 電壓 VGS 以及流經開關的電流有關,但對于充分的柵極驅動,RDS(ON) 是一個相對靜態(tài)參數。
若設計人員試圖開發(fā)尺寸最小、成本最低的電源,低導通阻抗更是加倍的重要。在電源設計中,每個電源常常需要多個ORing MOS管并行工作,需要多個器件來把電流傳送給負載。在許多情況下,設計人員必須并聯MOS管,以有效降低RDS(ON)。
需謹記,在 DC 電路中,并聯電阻性負載的等效阻抗小于每個負載單獨的阻抗值。比如,兩個并聯的2Ω 電阻相當于一個1Ω的電阻 。因此,一般來說,一個低RDS(ON) 值的MOS管,具備大額定電流,就可以讓設計人員把電源中所用MOS管的數目減至最少。
除了RDS(ON)之外,在MOS管的選擇過程中還有幾個MOS管參數也對電源設計人員非常重要。許多情況下,設計人員應該密切關注數據手冊上的安全工作區(qū)(SOA)曲線,該曲線同時描述了漏極電流和漏源電壓的關系。基本上,SOA定義了MOSFET能夠安全工作的電源電壓和電流。在ORing FET應用中,首要問題是:在"完全導通狀態(tài)"下FET的電流傳送能力。實際上無需SOA曲線也可以獲得漏極電流值。