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分享一个长按开关机电路设计
第一个电路是我素未谋面的朋友抄的电路，这个电路是在一个已经量产产品上的电路，所以说大家也是可以放心借鉴与参考（可以适当增加防护或缓起等）。做低功耗的应该会比较实用，因为断电就是0功耗（仅有一点点PMOS漏电），非常好用省电。
01-02 97浏览 -
电池低温启动的问题
1. 电池或电源问题 原因： 电池在低温环境下放电能力降低，内阻增大，可能导致设备供电不足。 电源管理电路无法正常启动或供电电压偏低。 我们设备采用锂电池，锂电池在低温时候放电能力急剧下降。锂电池的电解液负责锂离子的传导，在低温下，电解液的粘度会增加，甚至可能部分结晶化，导致锂离子的迁移率显著下降。这种传输能力的降低会直接影响电池的内阻增大，使得电池的放电能力减弱。 解决措施： 使用低温性能优异的电池（如锂亚硫酰氯电池或特殊锂离子电池）。 测试供电电路在低温环境下的输出是否稳定，必要时优化电源设计。 增加加热器或电池保温措施。 我们先定位问题，由于是室外移动设备。我们采取给怀疑的电源模块贴暖宝宝的方式，看能否改善，先锁定聚焦具体的问题点；同时在杭州实验室用高低温温箱同步实验，看电源模块是否有问题。 2. 电容器特性退化 原因： 常规电解电容器在低温下等效串联电阻（ESR）增加，导致滤波效果变差。 陶瓷电容的温度特性可能使电容值下降。 解决措施： 替换为宽温度范围（如 -55°C 至 +125°C）的低温专用电容器。 优化电源滤波电路以适应低温特性。 增强电容滤波特性，增加设计余量，考虑低温情况下，电容容值和ESR变化带来的影响，以及选择更大容值，或者更低ESR电容。 3. 振荡电路启动失败 原因： 晶体振荡器在低温下起振困难或频率漂移。 晶体参数与电路不匹配，导致低温下的振荡裕度不足。 解决措施： 使用宽温晶体振荡器或增加起振电路的裕度。 在低温环境下测量振荡信号，并调整匹配电容值。 4. 半导体器件性能下降 原因： 半导体器件的阈值电压随温度变化，低温下可能导致MOSFET或BJT无法正常导通。 放大器的偏置点可能偏移，导致工作点异常。 解决措施： 选择适合低温工作的半导体器件（标明工作温度范围）。 调整电路设计，确保器件在低温下的工作点正常。 这种情况是比较多大。 二极管的低温特性 特性变化： 正向压降增大： 二极管的正向压降（Vf）随温度降低而增加，每降低 1°C，典型值增大约2−2.5mV。 在低温下，正向压降过高可能导致电路无法正常导通。 反向漏电流减小： 低温会降低少子浓度，反向漏电流显著减小，有利于减小反向功耗。 针对这个特性来说，高温容易出问题。 开关速度变化： 开关速度可能受影响，尤其是高速肖特基二极管，因载流子存储效应变慢。 解决措施： 选择正向压降更低的器件（如低温特性更好的肖特基二极管或快速恢复二极管）。 增加电路的驱动裕量，确保二极管在低温下仍能导通。 验证开关频率与二极管的反向恢复时间匹配。 三极管（BJT）的低温特性 特性变化： 增益变化： 三极管的直流增益（hFE）在低温下减小，这是由于少子寿命缩短导致的。 低增益可能导致放大器性能下降，或开关电路驱动不足。 V_BE 电压升高： 基-射极电压（VBE）随温度降低而增加，约2mV/°C 如果驱动电压不足，可能导致器件无法完全导通。 饱和电压降低： VCE(sat)（饱和压降）通常会降低，有利于开关损耗减小。 解决措施： 调整偏置电阻值或选择宽温增益稳定的器件。 增加驱动电压裕量以应对VB增高问题。 对开关电路，测试是否在低温下仍能进入完全饱和状态。 MOSFET 的低温特性 特性变化： 阈值电压Vth增加： MOSFET 的开启阈值电压Vth随温度降低而增加，这可能导致低栅压驱动的电路无法导通。 导通电阻RDS(on)减小： 低温下载流子迁移率增加，使RDS(on)减小，导通损耗降低。 开关特性变化： 栅极电容的特性可能随温度改变，影响开关速度。 雪崩耐量提高： 在低温下，MOSFET 的雪崩电流能力（耐压能力）通常增强。 解决措施： 选择阈值电压较低的 MOSFET（如适合低温工作的逻辑级 MOSFET）。 测试栅极驱动能力是否足够，以确保 MOSFET 在低温下能完全开启。 针对高速开关电路，优化驱动电路的电容匹配。 5. 机械与连接问题 原因： 热膨胀/收缩效应导致机械连接松动或接触电阻增大。 PCB设计中，某些焊点在低温下产生微裂纹，导致接触不良。 解决措施： 检查和优化PCB工艺，确保焊点质量。 使用宽温范围的连接器或焊接材料。 6. 软件/固件启动逻辑问题 原因： 系统在低温下的时序或复位逻辑异常，可能是由时钟源或电源稳定性引起。 低温下 ADC 或其他关键传感器读取值异常，导致错误判断。 解决措施： 调整初始化逻辑，增加对关键时序的监控和恢复。 校准温度传感器，增加低温下的异常检测和容错机制。 7. 其他外部因素 原因： 冷凝水或霜冻短路电路。 低温导致材料变脆，可能引发机械损坏。 解决措施： 在低温环境下进行防潮设计，如涂覆防护漆。 对设备进行严格的低温机械性能测试。
2024-12-19 188浏览 -
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最容易引发电路故障的元器件都有哪些？
01电容故障 电容损坏引发的故障在电子设备中是最高的，其中尤其以电解电容的损坏最为常见。电容损坏表现为：容量变小、完全失去容量、漏电、短路。 电容在电路中所起的作用不同，引起的故障也各有特点：在工控电路板中，数字电路占绝大多数，电容多用做电源滤波，用做信号耦合和振荡电路的电容较少。用在开关电源中的电解电容如果损坏，则开关电源可能不起振，没有电压输出； 或者输出电压滤波不好，电路因电压不稳而发生逻辑混乱，表现为机器工作时好时坏或开不了机，如果电容并在数字电路的电源正负极之间，故障表现同上。 这在电脑主板上表现尤其明显，很多电脑用了几年就出现有时开不了机，有时又可以开机的现象，打开机箱，往往可以看见有电解电容鼓包的现象，如果将电容拆下来量一下容量，发现比实际值要低很多。 电容的寿命与环境温度直接有关，环境温度越高，电容寿命越短。这个规律不但适用电解电容，也适用其它电容。所以在寻找故障电容时应重点检查和热源靠得比较近的电容，如散热片旁及大功率元器件旁的电容，离其越近，损坏的可能性就越大。所以在检修查找时应有所侧重。 有些电容漏电比较严重，用手指触摸时甚至会烫手，这种电容必须更换。在检修时好时坏的故障时，排除了接触不良的可能性以外，一般大部分就是电容损坏引起的故障了。所以在碰到此类故障时，可以将电容重点检查一下，换掉电容后往往令人惊喜。 02电阻故障 常看见许多初学者在检修电路时在电阻上折腾，又是拆又是焊的，其实修得多了，你只要了解了电阻的损坏特点，就不必大费周章。电阻是电器设备中数量最多的元件，但不是损坏率最高的元件。电阻损坏以开路最常见，阻值变大较少见，阻值变小十分少见。常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。前两种电阻应用最广，其损坏的特点一是低阻值 (100Ω以下) 和高阻值 (100kΩ以上) 的损坏率较高，中间阻值 (如几百欧到几十千欧) 的极少损坏；二是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑，很容易发现，而高阻值电阻损坏时很少有痕迹。 线绕电阻一般用作大电流限流，阻值不大；圆柱形线绕电阻烧坏时有的会发黑或表面爆皮、裂纹，有的没有痕迹；水泥电阻是线绕电阻的一种，烧坏时可能会断裂，否则也没有可见痕迹；保险电阻烧坏时有的表面会炸掉一块皮，有的也没有什么痕迹，但绝不会烧焦发黑。根据以上特点，在检查电阻时可有所侧重，快速找出损坏的电阻。根据以上列出的特点，我们先可以观察一下电路板上低阻值电阻有没有烧黑的痕迹，再根据电阻损坏时绝大多数开路或阻值变大以及高阻值电阻容易损坏的特点，我们就可以用万用表在电路板上先直接量高阻值的电阻两端的阻值。 如果量得阻值比标称阻值大，则这个电阻肯定损坏 (要注意等阻值显示稳定后才下结论，因为电路中有可能并联电容元件，有一个充放电过程) ，如果量得阻值比标称阻值小，则一般不用理会它。这样在电路板上每一个电阻都量一遍，即使“错杀”一千，也不会放过一个了。 03运算放大器故障 运算放大器好坏的判别对相当多的电子维修者有一定的难度，不只文化程度的关系，在此与大家共同探讨一下，希望对大家有所帮助。理想运算放大器具有“虚短”和“虚断”的特性，这两个特性对分析线性运用的运放电路十分有用。为了保证线性运用，运放必须在闭环(负反馈)下工作。如果没有负反馈，开环放大下的运放成为一个比较器。如果要判断器件的好坏，先应分清楚器件在电路中是做放大器用还是做比较器用。根据放大器虚短的原理，就是说如果这个运算放大器工作正常的话，其同向输入端和反向输入端电压必然相等，即使有差别也是mv级的，当然在某些高输入阻抗电路中，万用表的内阻会对电压测试有点影响，但一般也不会超过0.2V，如果有0.5V以上的差别，则放大器必坏无疑。如果器件是做比较器用，则允许同向输入端和反向输入端不等。同向电压>反向电压，则输出电压接近正的最大值；同向电压<反向电压，则输出电压接近0V或负的最大值(视乎双电源或单电源)。如果检测到电压不符合这个规则，则器件必坏无疑！这样你不必使用代换法，不必拆下电路板上的芯片就可以判断运算放大器的好坏了。 04SMT元件故障 有些贴片元件非常细小，用普通万用表表笔测试检修时很不方便，一是容易造成短路，二是对涂有绝缘涂层的电路板不便接触到元件管脚的金属部分。这里告诉大家一个简便方法，会给检测带来不少方便。取两枚最小号的缝衣针，将之与万用表笔靠紧，然后取一根多股电缆里的细铜线，用细铜线将表笔和缝衣针绑在一起，再用焊锡焊牢。这样用带有细小针尖的表笔去测那些SMT元件的时候就再无短路之虞，而且针尖可以刺破绝缘涂层，直捣关键部位，再也不必费神去刮那些膜膜了。 05公共电源短路故障 电路板维修中，如果碰到公共电源短路的故障往往头大，因为很多器件都共用同一电源，每一个用此电源的器件都有短路的嫌疑。如果板上元件不多，采用“锄大地”的方式终归可以找到短路点；如果元件太多，“锄大地”能不能锄到状况就要靠运气了。在此推荐一比较管用的方法，采用此法，事半功倍，往往能很快找到故障点。要有一个电压电流皆可调的电源，电压0-30V，电流0-3A，这种电源不贵，大概300元左右。将开路电压调到器件电源电压水平，先将电流调至最小，将此电压加在电路的电源电压点如74系列芯片的5V和0V端，视乎短路程度，慢慢将电流增大。用手摸器件，当摸到某个器件发热明显，这个往往就是损坏的元件，可将之取下进一步测量确认。当然操作时电压一定不能超过器件的工作电压，并且不能接反，否则会烧坏其它好的器件。 06板卡故障 工业控制用到的板卡越来越多，很多板卡采用金手指插入插槽的方式。由于工业现场环境恶劣，多尘、潮湿、多腐蚀气体的环境易使板卡产生接触不良故障，很多朋友可能通过更换板卡的方式解决了问题，但购买板卡的费用非常可观，尤其某些进口设备的板卡。其实大家不妨使用橡皮擦在金手指上反复擦几下，将金手指上的污物清理干净后，再试机，没准就解决了问题，方法简单又实用。 07电气故障 各种时好时坏电气故障从概率大小来讲大概包括以下几种情况： 接触不良：板卡与插槽接触不良、缆线内部折断时通时不通、线插头及接线端子接触不好、元器件虚焊等皆属此类； 信号受干扰：对数字电路而言，在特定的情况条件下故障才会呈现，有可能确实是干扰太大影响了控制系统使其出错，也有电路板个别元件参数或整体表现参数出现了变化，使抗干扰能力趋向临界点从而出现故障； 元器件热稳定性不好：从大量的维修实践来看，其中首推电解电容的热稳定性不好，其次是其它电容、三极管、二极管、IC、电阻等； 电路板上有湿气、尘土等：湿气和积尘会导电具有电阻效应，而且在热胀冷缩的过程中阻值还会变化，这个电阻值会同其它元件有并联效果，这个效果比较强时就会改变电路参数使故障发生； 软件也是考虑因素之一：电路中许多参数使用软件来调整，某些参数的裕量调得太低处于临界范围，当机器运行工况符合软件判定故障的理由时，那么报警就会出现。
2024-12-18 157浏览 -
TIP142参数、引脚图和代换型号
TIP142晶体管是一款双极性晶体管, TIP142基本描述:-单片达林顿配置-集成反平行集电极-发射极二极管 TIP142主要特征: 该装置采用“基岛”布局和单片达林顿配置的平面技术制造。由此产生的晶体管表现出极高的增益性能和...
2024-12-12 131浏览 -
剖析ADI 先进浪涌抑制器技术
对一名电源设计工程师而言，在设计电源方案时，总是希望前端输入是理想的，没有过冲、负压、短路等情况。然而实际的系统输入大多数不稳定，会存在过冲谐振、反压以及短路等风险，这些不稳定...
2024-12-06 229浏览 -
为什么光耦输入端并一个电阻？有什么用？
前段时间有兄弟在群里讨论光耦。光耦在电子设备中，真的还算用的比较多的，网上介绍也有很多，今天主要讨论光耦的两个话题。 1、下图的电阻R2有什么用？我们之前在拆解其它产品的时候发现有的光耦输入端会并联一个电阻R2，而有的产品则没有此电阻。 2、光耦最重要的参数CTR。 为了照顾一些基础不太好的同学，我们先来看看光耦的一些基础知识。 光耦又称光电耦合器，它相当于带隔离功能的三极管，其原理也可以参考三极管的特性。所以我们一般在需要考虑隔离作用的场景下会选用光耦，同时由于光耦输入输出可用于两种不同的电压供电，所以也常常用来实现电路的电平转换。 再看此图，输入端电压VCC1供电，加到发光二极管和电阻R1上产生光耦的输入电流 if，然后使副边的光敏三极管导通，从而改变输出信号，达到传递信号的目地。 基本原理分析 输入端GPIO为单片机的IO口，用来控制发光二极管的通断，进而控制输出信号。 当GPIO为高时，光耦不导通，输出output为高 当GPIO为低时，光耦导通，输出output为低。 1、光耦输入端并一个电阻有什么用？ 大家可以看到这个电阻是并联在光耦输入端的二极管上，我们测量发现这个电阻有的是1K，有的是2.7K，反正阻值都不是很大。通过分析，有一种说法可能更合理一些，那就是防止光耦误动作，导致错误信号的传递。怎么来理解呢？光耦的原理就是通过输入端的发光二极管导通后形成的微弱电流，传递给次级的。大家可能都有这样的经验，在没有接地的电烙铁焊LED灯时，灯会亮。所以发光二极管的灵敏度很高，一般几个mA的电流足以点亮。 在光耦的输入端，也有寄生电容的存在，这个电容可能会影响光耦信号的正常传递。因为电容内存储有电荷，如果此时并联一个电阻，就会将电荷迅速泄放，就达不到二极管两端的开启电压，从而可以正常通断。所以这颗电阻有些产品有，有些产品没有，因为没有也能正常工作，只是有了的话，产品会更可靠一点。那么这个电阻的阻值该怎么取呢？阻值太大，起不到放电作用，阻值太小，也会影响光耦的开关。既然是为了放电，那肯定阻值越小越好，最小能到多少呢？说到这里不得不说光耦最重要的参数CTR。 2、怎么理解CTR？ CTR是英文current transfer ratio的缩写，译为电流传输比。 用公式表示：CTR= ic/if X 100%。其中ic表示输出电流，if表示输入。为了方便计算电阻R2的取值，我们以PC817为例，并给电路的输入、输出电压及电阻赋值。令VCC1=3.3V，VCC2=12V，R1=330R，R2=4.7K，求电阻R2的最小值？ 打开datasheet，有几个参数需要重点关注一下，一会用得着：1、VF光耦输入二极管的导通压降，我们取最大值1.4V； 2、CTR，它是一个范围：50%~600%。也就是放大倍数在0.5~6倍。我们计算的时候，按照最低的50%使用。 3、Vce，副边三极管导通后的压降，我们取最大值0.2V。 为了方便观看，我把电路图复制到下方来。我们先来计算副边电流IC： IC=（VCC2-Vce）/R3=（12-0.2）/4.7=2.51mA 根据CTR= ic/if X 100%，得： if= ic/CTR X 100% =2.51/0.5=5.02mA 再计算R1的电流 IR1=（VCC1-VF）/R1=（3.3-1.4）/330=5.76mA 所以R2阻值为 R2=UR2/IR2=1.4/（5.76-5.02）=1.89K 所以这个电阻R2的阻值一定要＞1.89K，可以取2K。 以上数值王工大概给取的，不一定合理，主要是想让大家更直观的理解是怎么计算的。 有一点要注意的是，光耦对温度很敏感，温度一升起来，性能就会降低，这是大多数半导体都有的共性。 光耦其实还有一些参数没有讲，篇幅有限，今天就到这里了，大家有什么想法都可以在评论区留言。 写在最后 都说硬件工程师越老越吃香，这句话也证明硬件也是需要积累的，王工从事硬件多年，也会不定期分享技术好文，感兴趣的同学可以加微信，或后台回复“加群”，管理员拉你加入同行技术交流群。
2024-12-06 261浏览 -
什么是NTC热敏电阻？
▼关注下方公众号了解更多▼ 从事电子行业的朋友们，应该对热敏电阻不陌生吧！那么笔者在这里抛出一个问题：你知道NTC热敏电阻是什么吗？ 百度百科上给的定义是：热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻值随着温度的变化而改变。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻（PTC thermistor，即 Positive Temperature Coefficient thermistor）和负温度系数热敏电阻（NTC thermistor，即 Negative Temperature Coefficient thermistor）。正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小。它们同属于半导体器件。 NTC热敏电阻（图片来源：网络） 大家可以看到，NTC热敏电阻是热敏电阻的一部分，其电阻值是随着温度的升高而减小的，英文就用“negative”指代，而negative这个词的意思是消极的、否定的、阴性的，放在热敏电阻这个语境当中指的就是下降的，这样就明白了为什么它叫做NTC热敏电阻。 明白了NTC热敏电阻的性质，我们就可以把它应用在多种场合当中，这其中温度检测和温度补偿是用的比较多的。关注公众号：硬件笔记本 举个例子，使用晶体管或晶振的电子电路的工作情况，因温度变化而会稍稍不稳定，此时，通过将电阻值会随温度上升而下降的NTC热敏电阻嵌入电路中，便可保持电路稳定工作了。 而关于NTC热敏电阻的分类，则可分为盘式、SMD、玻璃封装二极管、树脂封装被膜线等形状，作为温度保护器件嵌入到电路中的，则是通过积层工艺制造的SMD形状贴片NTC热敏电阻。 笔者将其简称为贴片NTC热敏电阻。现在我们来看看它有哪些具体应用。 一、智能手机/平板当中的温度检测与温度补偿 智能手机或平板中，会使用多个NTC热敏电阻，用于温度检测以及温度补偿。其使用实例如下图所示： 智能手机/平板NTC热敏电阻(温度检测/温度补偿)的主要使用示例（图片来源：网络） 其基本电路是与NTC热敏电阻以及固定电阻进行串联的分压电路。CPU及功率模块等安装在发热部位附近的NTC热敏电阻，其电阻值会随温度上升而下降，因此分压电路的输出电压会发生变化。 该变化输送至微控制器后，将会保护电路元件免受过热造成的影响，或者也可进行温度补偿。 温度检测/温度补偿基本电路（图片来源：网络） 二、移动设备电池充电中的温度检测 智能手机等移动设备的电池组中（锂离子电池）除了+端子与-端子之外，还有另外一个端子----T端子。是用来温度监测的，其内部也搭载有NTC热敏电阻。 在电池温度上升时，NTC热敏电阻的温度也会随之上升，从而电阻值会下降，当超过上限充电温度时，充电控制IC将会停止充电。 下图为基本的电路示例。电池组内的保护IC会测量电池电压，从而防止过充电或过放电。 在快速充电等要求充电控制更为精准的情况时，将会使NTC热敏电阻与充电控制IC进行连接，从而用于测量环境温度。 移动设备电池充电中的温度检测（图片来源：网络） 三、微控制器的温度检测 由于智能手机等微控制器需要确保工作的可靠性，因此需要保护其免受过热所带来的影响。下图为组合了NTC热敏电阻与固定电阻的微控制器温度保护电路示例。 微控制器的温度检测（图片来源：网络） 由上图所示，NTC热敏电阻由固定电阻RS与分压电路构成。若流过过度的电路，NTC热敏电阻温度将会上升，电阻值将会下降，从而将抑制微控制器的驱动电压。 使用的电路元件为小型SMD贴片式的NTC热敏电阻以及电阻器，因此直接贴装于电路基板或发热部上，即可起到有效的温度保护作用。 四、LED照明系统的温度检测 LED照明，大家应该都不陌生吧！我们要明白的是，虽然LED照明耗电量低、寿命长，但根据不同的使用方法，会出现寿命缩短、发光效率降低等情况。关注公众号：硬件笔记本 这是什么原因呢？原来，LED器件中作为发光层的半导体PN接合面会发热，该温度称为接合温度。流过LED的电流变大时，亮度将会提高，发热量也会随之增加，从而接合温度将会变高，寿命将会缩短；若接合温度过低时，发光效率将会下降，从而亮度将会降低。 为此，为了发挥LED的最大效率，需要以最佳温度进行工作。这就需要NTC热敏电阻大显身手了。 通过将NTC热敏电阻嵌入电路，并与LED进行热耦合后，便可作为简易温度保护电路进行工作。若与最佳工作温度存在偏差，则会以NTC热敏电阻的电阻变化形式表现出来，此时将会对流过LED的电流进行补偿。最终将会在降低LED电力损耗的同时，实现长寿命化。 LED照明系统的温度检测
2024-12-06 91浏览 -
这样看MOSFET数据手册，是不是更好懂？
MOS管数据手册上的相关参数有很多，以MOS管VBZM7N60为例，下面一起来看一看，MOS管的数据手册一般会包含哪些参数吧。 极限参数也叫绝对最大额定参数，MOS管在使用过程当中，任何情况下都不能超过下图的这些极限参数，否则MOS管有可能损坏。 VDS表示漏极与源极之间所能施加的最大电压值。VGS表示栅极与源极之间所能施加的最大电压值。ID表示漏极可承受的持续电流值，如果流过的电流超过该值，会引起击穿的风险。IDM表示的是漏源之间可承受的单次脉冲电流强度，如果超过该值，会引起击穿的风险。关注公众号：硬件笔记本 EAS表示单脉冲雪崩击穿能量，如果电压过冲值(通常由于漏电流和杂散电感造成)未超过击穿电压，则器件不会发生雪崩击穿，因此也就不需要消散雪崩击穿的能力。EAS标定了器件可以安全吸收反向雪崩击穿能量的高低。 PD表示最大耗散功率，是指MOS性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率，使用时要注意MOS的实际功耗应小于此参数并留有一定余量，此参数一般会随结温的上升而有所减额。（此参数靠不住） TJ, Tstg，这两个参数标定了器件工作和存储环境所允许的结温区间，应避免超过这个温度，并留有一定余量，如果确保器件工作在这个温度区间内，将极大地延长其工作寿命。 dV/dt反映的是器件承受电压变化速率的能力，越大越好。对系统来说，过高的dv/dt必然会带来高的电压尖峰，较差的EMI特性，不过该变化速率通过系统电路可以进行修正。 热阻表示热传导的难易程度，热阻分为沟道-环境之间的热阻、沟道-封装之间的热阻，热阻越小，表示散热性能越好。 △VDS/TJ表示的是漏源击穿电压的温度系数，正温度系数，其值越小，表明稳定性越好。 VGS(th)表示的是MOS的开启电压(阀值电压)，对于NMOS，当外加栅极控制电压 VGS超过 VGS(th) 时，NMOS就会导通。 IGSS表示栅极驱动漏电流，越小越好，对系统效率有较小程度的影响。 IDSS表示漏源漏电流，栅极电压 VGS=0 、 VDS 为一定值时的漏源漏流，一般在微安级。 RDS(ON)表示MOS的导通电阻，一般来说导通电阻越小越好，其决定MOS的导通损耗，导通电阻越大损耗越大，MOS温升也越高，在大功率电源中，导通损耗会占MOS整个损耗中较大的比例。 gfs表示正向跨导，反映的是栅极电压对漏源电流控制的能力，gfs过小会导致MOSFET关断速度降低，关断能力减弱，过大会导致关断过快，EMI特性差，同时伴随关断时漏源会产生更大的关断电压尖峰。 Ciss表示输入电容，Ciss=Cgs+Cgd，该参数会影响MOS的开关时间，该值越大，同样驱动能力下，开通及关断时间就越慢，开关损耗也就越大。关注公众号：硬件笔记本 Coss表示输出电容，Coss=Cds+Cgd；Crss表示反向传输电容，Crss=Cgd(米勒电容)。这两项参数对MOSFET关断时间略有影响，其中Cgd会影响到漏极有异常高电压时，传输到MOSFET栅极电压能量的大小，会对雷击测试项目有一定影响。 Qg、Qgs、Qgd、td(on)、tr、td(off）、tf这些参数都是与时间相互关联的参数。开关速度越快对应的优点是开关损耗越小，效率高，温升低，对应的缺点是EMI特性差，MOSFET关断尖峰过高。 IS 、ISM这些参数如果过小，会有电流击穿风险。 VSD、trr如果过大，在桥式或LCC系统中会导致系统损耗过大，温升过高。 Qrr该参数与充电时间成正比，一般越小越好。 输出特性曲线是用来描述MOS管电流和电压之间关系的曲线，特性曲线会受结温的影响，一般数据手册上会列出两种温度下的特性曲线。 根据MOS管的输出特性曲线，取Uds其中的一点，然后用作图的方法，可取得到相应的转移特性曲线。从转移特性曲线上可以看出当Uds为某值时，Id与Ugs之间的关系。 MOS的导通电阻跟结温是呈现正温度系数变化的，也就是结温越高，导通电阻越大。MOS数据手册上一般会画出当VGS=10V时的导通电阻随温度变化的曲线。 电容容量值越小，栅极总充电电量QG越小，开关速度越快，开关损耗就越小，开关电源DC/DC变换器等应用，要求较小的QG值。 MOS管一般会有一个寄生二极管，寄生二极管对MOS管有保护的作用，它的特性跟普通的二极管是一样的，也具有正向导通的特性。 最大安全工作区是由一系列(电压，电流)坐标点形成的一个二维区域，MOS管工作时的电压和电流都不能超过该区域，如果超过这个区域就存在危险。 可以看到，MOS管的相关参数其实有很多，其实，在一般应用中，我们主要考虑漏源击穿电压VDS、持续漏极电流ID、导通电阻RDS(ON)、最大耗散功率PD、开启电压VGS(th)，开关时间，工作温度范围等参数就可以了。关注公众号：硬件笔记本
2024-12-06 105浏览
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精密半导体参数测试解决方案 直播时间：01月08日 10:00
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