關(guān)于MOSFET功率損耗的三個誤解

數(shù)據(jù)手冊就是電子元件的使用說明書，在電路設(shè)計之前，十分有必要通讀數(shù)據(jù)手冊，并了解產(chǎn)品的重要性能參數(shù)。在MOSFET的數(shù)據(jù)手冊中極限值表格中的總功率損耗Ptot就是一個十分有趣的參數(shù)。說它有趣是因為有些時候Ptot的數(shù)值看起來很強大，但它又不是決定MOSFET設(shè)計是否可行的決定性參數(shù)。本文就來聊一聊關(guān)于MOSFET的總功率損耗Ptot在使用過程中容易被人誤解或者忽略的那些知識點。

誤解1：電路中MOSFET的功率小于限值表中的Ptot，Mosfet就是安全的。

上面的理解是不對的?？偣β蕮p耗Ptot的定義是：在焊接襯底溫度維持在25℃時，器件達(dá)到最大結(jié)點溫度時所用的功率。可以用公式Tj=Tmb+Rth_j-mb*Ptot來表達(dá)，節(jié)點溫度才是最終的MOSFET是否過熱損壞的判定參數(shù)。在實際應(yīng)用中是很難維持焊接襯底溫度Tmb一直為25℃的，所以Ptot確切地說應(yīng)該是來表征元件熱傳導(dǎo)性能Rth_j-mb的好壞，或是最大結(jié)點溫度高低的參數(shù)。

誤解2：對于一個MOSFET元件，功率損耗Ptot的值就是固定不變的。

其實從結(jié)點溫度與功率損耗的公式就可以看出：熱阻Rth和結(jié)點溫度Tj是元件的固有屬性，是不變化的，隨著Tmb溫度的升高，功率損耗Ptot的值就會降低。下圖即為數(shù)據(jù)手冊中給出的“標(biāo)準(zhǔn)化的總功率損耗和焊接襯底溫度的函數(shù)關(guān)系圖”，舉例說明：焊接襯底溫度在℃~25℃時，Ptot=101W(和極限值表格中一致)，但是當(dāng)焊接襯底Tmb的溫度上升到100℃時，允許的Ptot=50.5W。綜上所述，功率損耗Ptot的值固定不變的的理解是錯誤的！

誤解3：MOSFET的功率=流過漏極和源極的電流*漏極和源極間的導(dǎo)通阻抗

MOSFET分兩種使用情況：常通狀態(tài)和開關(guān)狀態(tài)。常通狀態(tài)時的功率損耗Ptot不僅要考慮流過漏極和源極的電流所產(chǎn)生的功率，還要考慮用于柵極驅(qū)動流入的電流所產(chǎn)生的的功率。如下圖的LTspice的仿真中就明確地展示了常通狀態(tài)下的計算公式。開關(guān)狀態(tài)時的功率只要再加入導(dǎo)通和關(guān)閉時的功率損耗（在以后的文章中會提到）即可。故上述的觀點過于片面，不夠嚴(yán)謹(jǐn)。

以上的內(nèi)容希望對大家有所幫助，也希望大家給予反饋和指正，互相交流，共同進步！