同步开关电源NMOS管参数的选择说明
同步开关电源NMOS管参数的选择说明
1. 选择NMOS管能承受的最大耐压值,比如我们输入范围是8-36V,我们选一个VDS>40V管子就行。
2. 选择耐流,一般管子的电流选择大于工作电流最大值的2倍即可。
3. 再看RDS,RDS主要影响效率,越小越好,但是RDS越小,结电容会越大,结电容越大也会影响开关时间和效率。
4. 再看驱动芯片的Vgs是否在稳态时大于Vth,一般NMOS驱动芯片会电容自举电路,所以需要查找驱动芯片规格书,目前我们选择的是Vth是2.5V,我们驱动芯片Vgs是5V。
5. 再看动态参数,Ciss,Coss,Crss影响开关时间和效率,Crss越小米勒平台越窄,导通越快,(Ciss-Crss)*Vg*Fs*2 是开关损耗。
Ciss=Cgs+Cgd、 Crss=Cgd、 Coss=Cgd+Cds
6. 再看开关参数
td(on)(turn on delay time):是Vgs从0到达Vgs(th)所用的时间。这段时间是给输入电容Cgs+Cgd充电,使Vgs到达Vgs(th)。
tr(rise time):是Vds从Vdd(D极电压)开始下降到MOS完全导通时的Vds(on)所用的时间(米勒台阶时间)。此阶段中,Vds下降时的Vgs和Id保持恒定。由于存在大电流和大电压,所以会产生很大的功耗。所以应该通过减小gate端的串联电阻和Cgd来减小上升时间。之后,Vgs继续增加,直到到达外部提供的电压值,但是Vds和Id在这段时间是恒定的,不受影响。
td(off)(turn off delay time):MOS导通时Vgs为外部提供的电压,当turn off开始时,Vgs开始减小。td(off)就是Vgs减小到使Id达到临近饱和电流的Vgs值时所用的时间。这段期间Vds和Id保持不变。
tf(fall time):这段时间是在td(off)之后减小到Vgs的阈值电压时所用的时间。此时段,Vds从MOS导通时的电压增加到外部提供的电压,Id从负载电流减小到0。与turn-on状态时存在功耗一样,在turn-off状态时也存在功耗。所以,下降时间也要尽可能的减小。
那么现在mos管导通时间为TON = td(on)+ tr = 8ns,TOFF = td(off)+ tf = 22.7ns,所以我们控制器的死区控制时间要大于这两个值,不然会有上管和下管同时导通的情况。