使用功率MOSFET管中的开关损耗详解

mos管开通损耗,关断损耗,导通损耗与反向恢复损耗-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分是文章最开始的部分，用于引出文章的主要内容。

在概述部分，我们需要对MOS管的损耗进行简要介绍，为读者提供一个整体的认识。

MOS管作为一种重要的半导体器件，在实际应用中存在着各种损耗。

这些损耗主要包括开通损耗、关断损耗、导通损耗与反向恢复损耗。

通过深入了解这些损耗类型，可以帮助我们优化电路设计，提高电子器件的性能和可靠性。

在本文中，我们将详细探讨MOS管的各种损耗类型及其影响因素，以及未来的发展趋势。

通过这些内容的讨论，希望读者能够更深入地理解MOS管的损耗问题，为电子器件的设计和应用提供参考。

1.2 文章结构文章结构部分包括了该篇长文的整体框架和内容安排。

文章按照引言、正文和结论三部分来展开论述。

在引言部分，将对MOS管损耗进行概述并说明文章的目的；接着在正文部分将分别探讨开通损耗、关断损耗以及导通与反向恢复损耗的相关内容；最后在结论部分对MOS管损耗的不同类型进行总结，分析影响损耗的因素，并探讨未来的发展趋势。

整篇文章将系统地介绍MOS管损耗的各种情况和影响因素，为读者提供全面的了解和参考。

1.3 目的:本文的主要目的是探讨MOS管在不同工作状态下的损耗类型，包括开通损耗、关断损耗、导通损耗以及反向恢复损耗。

通过深入分析这些损耗类型的特点和影响因素，可以帮助读者更好地理解MOS管在电路设计中的应用和性能表现。

同时，通过对未来发展趋势的展望，可以为相关领域的研究和应用提供一定的参考和借鉴。

通过本文的阐述，读者可以全面了解MOS管损耗的内在机制，为优化电路设计和提高性能提供一定的指导和参考。

2.正文2.1 MOS管开通损耗：MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）管在开通状态时会产生一定的损耗，主要是由于通道电阻、开关速度和通道载流子对功率转化的损耗等因素导致的。

开通损耗是MOS管工作时不可避免的一部分，但可以通过合理设计和控制来减小损耗程度。

MOSFET损耗计算MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是一种常用的功率开关器件，广泛应用于电力电子领域。

在使用MOSFET进行功率开关时，会产生一定的损耗，包括导通损耗和关断损耗。

正确计算MOSFET的损耗对于设计和选择合适的散热系统非常重要，下面将详细介绍MOSFET的损耗计算方法。

1.导通损耗计算：导通损耗是指MOSFET在导通状态下产生的功耗。

导通损耗可以通过以下公式计算：P_cond = I^2 * Rds(on)其中，P_cond为导通损耗，I为MOSFET的导通电流，Rds(on)为MOSFET的导通电阻。

导通损耗主要由两部分组成：静态导通损耗和动态导通损耗。

静态导通损耗是指MOSFET在导通状态下的稳态功耗，可以通过上述公式计算得到。

动态导通损耗是指由于MOSFET的导通电阻在开关过程中的变化引起的功耗，通常可以通过MOSFET的参数手册或者开关特性曲线来得到。

2.关断损耗计算：关断损耗是指MOSFET在关断状态下产生的功耗。

关断损耗由MOSFET 的关断电流和关断电压引起，可以通过以下公式计算：P_sw = Vds * Id * t_sw其中，P_sw为关断损耗，Vds为MOSFET的关断电压，Id为MOSFET 的关断电流，t_sw为关断时间。

关断损耗由两部分组成：静态关断损耗和动态关断损耗。

静态关断损耗是指MOSFET在关断状态下的稳态功耗，可以通过上述公式计算得到。

动态关断损耗是指由于开关过程中MOSFET的关断电流和关断时间的变化引起的功耗，通常可以通过MOSFET的参数手册或者开关特性曲线来得到。

3.总损耗计算：总损耗是指MOSFET在导通和关断状态下产生的功耗之和。

总损耗可以通过以下公式计算：P_total = P_cond + P_sw4.散热设计：4.1确定MOSFET的最大工作温度，一般来说，MOSFET的最大工作温度应该低于其额定温度。

4.2 计算MOSFET的热阻（Rth）：Rth = (Tj - Ta) / P_total其中，Tj为MOSFET的结温，Ta为环境温度，P_total为MOSFET的总损耗。

浅论MOSFET的损耗及软开关dog72MOSFET等效模型损耗分析导通损耗主要是Rdson上的有效电流产生的损耗，无需多言。

主要分析的是MOS开通和关断造成的损耗。

驱动损耗驱动损耗是栅极对结电容Cgs+Cgd充放电所造成的能量损失，主要和驱动电压的平方成正比，与频率和电容量成正比。

漏极电荷损耗漏极电压存储在Cgd+Cds上的电荷，会在MOS开关时不断的充放电，造成能量损失。

这部分与驱动损耗类似，只是电压为漏极电压的平方。

开通损耗开通损耗主要是因为在开通的过程中漏极因结电容的影响电压不能突变。

这样，开通损耗=0Ton ds d V I ⋅⎰。

假如电路为漏极接电感的Boost 拓扑，考虑最坏情况此处损耗功率为输出电压与电感最大电流的乘积的二分之一。

由于，开通损耗是存在于每个周期的，所以随着开关频率的提高，开通损耗线性增长。

关断损耗关断损耗产生的原因，主要是功率电感上电流不能突变，因而当MOS 关断时造成漏极电压突变（考虑漏极结电容的影响，电压并不会突变，但在大电流模式下因结电容很小所以可以近似为突变）。

与开通损耗类似的，最坏情况损耗功率为输出电压与电感最大电流的乘积的二分之一。

开关损耗开通损耗与关断损耗的和为MOS 的开关损耗，从0Ton ds d V I ⋅⎰可以得出三种方法可以降低开关损耗：1、 提高开关速度2、 开关动作时，使得漏极电压为零（或很低）3、 开关动作时，使得漏极电流为零（或很低） MOSFET 误导通和击穿MOS 的误导通和击穿会造成很大的损耗甚至损坏电路，所以有必要讨论一下。

根据MOS 等效模型，MOS 在关断的情况下有两种可能被强制开通：1、 当漏极出现很强的电压变化率时（即dv/dt 很大），等效网络“Rds-Cgd-Rg-Cgs-驱动内阻”内会产生很高的电流，如果Rg+驱动内阻足够大，则很有可能导致Cgs 上的电压瞬间超过开通门限，导致MOS 误导通2、 与上同样的dv/dt ，会在等效网络“Rds-Cds-Rb ”内产生很高的电流，如果这个电流在Rb 上的电压超过寄生BJT 的导通电压，则会导致BJT 导通形成击穿。

mos管开关损耗与通态损耗计算mos管开关损耗与通态损耗是MOS管工作过程中不可避免的两种损耗形式。

本文将详细介绍这两种损耗的计算方法及其影响因素。

一、开关损耗MOS管在开关过程中会产生开关损耗，主要包括导通损耗和截止损耗。

1. 导通损耗导通损耗是指MOS管在导通状态下由于导通电流通过导通电阻而产生的功率损耗。

导通损耗的计算公式为：导通损耗 = 导通电流² × 导通电阻。

导通损耗与导通电流的平方成正比，因此导通电流越大，导通损耗就越大；而导通电阻越小，导通损耗也越小。

因此，在设计MOS管电路时，可以通过控制导通电流和降低导通电阻来减小导通损耗。

2. 截止损耗截止损耗是指MOS管在截止状态下由于漏极电流通过漏极电阻而产生的功率损耗。

截止损耗的计算公式为：截止损耗 = 截止电流² × 漏极电阻。

截止损耗与截止电流的平方成正比，因此截止电流越大，截止损耗就越大；而漏极电阻越小，截止损耗也越小。

为减小截止损耗，可以采取措施降低截止电流和提高漏极电阻。

二、通态损耗通态损耗是指MOS管在导通状态下由于导通电阻和漏极电阻而产生的功率损耗。

通态损耗的计算公式为：通态损耗 = 导通电流² × 导通电阻 + 导通电流² × 漏极电阻。

通态损耗与导通电流的平方成正比，因此导通电流越大，通态损耗就越大。

同时，通态损耗也与导通电阻和漏极电阻有关，导通电阻和漏极电阻越小，通态损耗越小。

三、影响因素1. MOS管的尺寸：MOS管的尺寸越小，导通电阻和漏极电阻就越大，从而减小了开关损耗和通态损耗。

2. 工作频率：在高频率下，MOS管的开关速度要求更高，导通和截止时间越短，从而减小了开关损耗和通态损耗。

3. 输入信号：输入信号的幅值和上升/下降时间也会影响开关损耗和通态损耗。

信号幅值越大，开关损耗和通态损耗就越大；信号上升/下降时间越短，开关损耗和通态损耗也越大。

⼀看就会！这位⽜⼈把MOS开关损耗计算写神了2019-11-14 15:35电源⼯程师们都知道开关MOS在整个电源系统⾥⾯的损耗占⽐是不⼩的，我们谈及最多的就是开通损耗和关断损耗，由于这两个损耗不像导通损耗或驱动损耗⼀样那么直观，所以有部分⼈对于它计算还有些迷茫。

今天我们就来详细分析计算⼀下开关损耗，并论述实际状态下功率MOSFET的开通过程和⾃然零电压关断的过程，从⽽使电⼦⼯程师知道哪个参数起主导作⽤并更加深⼊理解MOSFET。

MOSFET开关损耗1、开通过程中MOSFET开关损耗功率MOSFET的栅极电荷特性如图1所⽰。

值得注意的是：下⾯的开通过程对应着BUCK变换器上管的开通状态，对于下管是0电压开通，因此开关损耗很⼩，可以忽略不计。

图1：MOSFET开关过程中栅极电荷特性开通过程中，从t0时刻起，栅源极间电容开始充电，栅电压开始上升，栅极电压为：其中：，VGS为PWM栅极驱动器的输出电压，Ron为PWM栅极驱动器内部串联导通电阻，Ciss为MOSFET输⼊电容，Rg为MOSFET的栅极电阻。

VGS电压从0增加到开启阈值电压VTH前，漏极没有电流流过，时间t1为：VGS电压从VTH增加到⽶勒平台电压VGP的时间t2为：VGS处于⽶勒平台的时间t3为：t3也可以⽤下⾯公式计算：注意到了⽶勒平台后，漏极电流达到系统最⼤电流ID，就保持在电路决定的恒定最⼤值ID，漏极电压开始下降，MOSFET固有的转移特性使栅极电压和漏极电流保持⽐例的关系，漏极电流恒定，因此栅极电压也保持恒定，这样栅极电压不变，栅源极间的电容不再流过电流，驱动的电流全部流过⽶勒电容。

过了⽶勒平台后，MOSFET完全导通，栅极电压和漏极电流不再受转移特性的约束，就继续地增⼤，直到等于驱动电路的电源的电压。

MOSFET开通损耗主要发⽣在t2和t3时间段。

下⾯以⼀个具体的实例计算。

输⼊电压12V，输出电压3.3V/6A，开关频率350kHz，PWM栅极驱动器电压为5V，导通电阻1.5Ω，关断的下拉电阻为0.5Ω，所⽤的MOSFET为AO4468。

功率MOS管的五种损坏模式详解我们学电源电源看这里电源界第一大公众平台32000 电源工程师关注【新朋友】点击标题下面蓝字“电源研发精英圈”快速关注【老朋友】点击右上角按钮，将本文分享到您的朋友圈电源研发精英圈技术交流群（新）：539681241（群已满）开关电源视频教程购买请加小编微信号：gcj5055查看电源工程师各地工资水平，请关注本公众号然后回复：工资最新通知【通知】跳槽季电源企业怎么快速招到电源工程师？各地招聘电源工程师（点击下面蓝色标题可直接查看）【东莞】招聘电源工程师【香港/深圳】招聘LED驱动芯片应用工程师【深圳】招聘电源研发经理/工程师/电源PIE【广东河源】招聘电源工程师/助理工程师/layout工程师【北京】招聘电源工程师/项目负责人/电力电子软件工程师【浙江宁波】招聘总工程师/电源工程师/维修工程师/PE/销售/市场/品质/生产计划【东莞2】招聘电源工程师【广州2】招聘电源工程师/DSP工程师/ARM网络控制技术人员第一种：雪崩破坏如果在漏极-源极间外加超出器件额定VDSS的电涌电压，而且达到击穿电压V(BR)DSS （根据击穿电流其值不同），并超出一定的能量后就发生破坏的现象。

在介质负载的开关运行断开时产生的回扫电压，或者由漏磁电感产生的尖峰电压超出功率MOSFET的漏极额定耐压并进入击穿区而导致破坏的模式会引起雪崩破坏。

典型电路：第二种：器件发热损坏由超出安全区域引起发热而导致的。

发热的原因分为直流功率和瞬态功率两种。

直流功率原因：外加直流功率而导致的损耗引起的发热●导通电阻RDS(on)损耗（高温时RDS(on)增大，导致一定电流下，功耗增加）●由漏电流IDSS引起的损耗（和其他损耗相比极小）瞬态功率原因：外加单触发脉冲●负载短路●开关损耗（接通、断开）*（与温度和工作频率是相关的）●内置二极管的trr损耗（上下桥臂短路损耗）（与温度和工作频率是相关的）器件正常运行时不发生的负载短路等引起的过电流，造成瞬时局部发热而导致破坏。

mos管技术手册开通损耗
MOSFET技术手册：开通损耗
一、概述
开通损耗是MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）在开关过程中的一项重要性能指标。

开通损耗主要与MOSFET的开关速度和导通电阻有关，它反映了MOSFET 在开通过程中的能量损失。

二、开通损耗的产生
开通损耗的产生主要源于MOSFET的开关过程中。

当MOSFET从截止状态切换到导通状态时，其电压和电流会经历一个交叠区。

在这个交叠区，电压和电流的变化率很高，导致MOSFET内部的功率损耗增加。

这种损耗即为开通损耗。

三、开通损耗的影响因素
开通损耗的大小受到多种因素的影响，包括MOSFET的开关速度、导通电阻、工作频率等。

开关速度越快，开通损耗越大；导通电阻越大，开通损耗也越大；工作频率越高，开通损耗也会增加。

因此，在设计和优化MOSFET时，需要综合考虑这些因素，以降低开通损耗。

四、降低开通损耗的措施
为了降低开通损耗，可以采取以下措施：
优化MOSFET的结构设计，提高开关速度和降低导通电阻；
采用合适的驱动电路和控制策略，以降低开关速度和工作频率；
采用先进的热管理技术，降低MOSFET的工作温度，从而降低导通电阻和开关速度。

总之，开通损耗是MOSFET开关过程中的一项重要性能指标，需要综合考虑多种因素来降低其影响。

通过优化结构设计、采用合适的驱动电路和控制策略以及先进的热管理技术，可以有效地降低开通损耗，提高MOSFET的效率和可靠性。

包材微生物检验方法
咱今儿就来唠唠包材微生物检验方法。

你说这包材啊，就好像是产品的保护壳，可不能小瞧了它。

要是这包材上有啥微生物捣乱，那可不得了！
那怎么检验呢？首先啊，得准备好各种工具和材料，就像战士上战场得带好装备一样。

然后就是采样啦，这可得仔细着点儿，就跟警察找线索似的，不能放过任何一个角落。

把样本取回来，接下来就是培养啦。

你想想看，这微生物就像一群小调皮，得给它们找个合适的地方让它们“撒欢”，看看能长成啥样。

这培养的过程就像种花儿，得精心呵护，温度啊、湿度啊都得控制好。

等它们长起来了，就可以观察啦。

这时候就得瞪大眼睛，仔细瞧，看看到底有哪些微生物在捣乱。

这就好像是在玩找不同的游戏，可有意思啦！要是发现了一些不应该出现的家伙，那可得重视起来。

然后呢，根据观察到的结果进行分析判断。

这就好比是法官判案，得有证据，得讲道理。

如果发现问题严重，那可不能马虎，得赶紧想办法解决，不然产品可就遭殃啦。

咱再想想，这包材微生物检验是不是很重要啊？就好像是给产品上了一道保险。

要是没有这道保险，产品说不定啥时候就被微生物给“欺负”了呢。

而且啊，这检验方法也不是一成不变的呀，就跟咱的生活一样，得与时俱进。

随着科技的发展，说不定以后会有更先进、更准确的方法出现呢。

那时候，检验起来就更轻松、更高效啦。

所以说啊，大家可别小看了这包材微生物检验，它可是关系到产品质量的大事呢！咱得认真对待，不能马虎。

不然，等出了问题可就后悔莫及啦。

你说是不是这个理儿呢？。

开关电源中功率MOSFET损坏模式及分析结合功率MOSFET管失效分析图片不同的形态，论述了功率MOSFET管分别在过电流和过电压条件下损坏的模式，并说明了产生这样的损坏形态的原因，也分析了功率MOSFET管在关断及开通过程中，发生失效形态的差别，从而为失效是在关断还是在开通过程中发生损坏提供了判断依据。

给出了测试过电流和过电压的电路图。

同时，也分析了功率MOSFET管在动态老化测试中慢速开通及在电池保护电路应用中慢速关断时，较长时间工作在线性区时，损坏的形态。

最后，结合实际的应用，论述了功率MOSFET通常会产生过电流和过电压二种混合损坏方式损坏机理和过程。

目前，功率MOSFET管广泛地应用于开关电源系统及其它的一些功率电子电路中，然而，在实际的应用中，通常，在一些极端的边界条件下，如系统的输出短路及过载测试，输入过电压测试以及动态的老化测试中，功率MOSFET有时候会发生失效损坏。

工程师将损坏的功率MOSFET送到半导体原厂做失效分析后，得到的失效分析报告的结论通常是过电性应力EOS，无法判断是什么原因导致MOSFET的损坏。

本文将通过功率MOSFET管的工作特性，结合失效分析图片中不同的损坏形态，系统的分析过电流损坏和过电压损坏，同时，根据损坏位置不同，分析功率MOSFET管的失效是发生在开通的过程中，还是发生在关断的过程中，从而为设计工程师提供一些依据，来找到系统设计的一些问题，提高电子系统的可靠性。

1 过电压和过电流测试电路过电压测试的电路图如图1(a)所示，选用40V的功率MOSFET：AON6240，DFN5*6的封装。

其中，所加的电源为60V，使用开关来控制，将60V的电压直接加到AON6240的D和S极，熔丝用来保护测试系统，功率M OSFET损坏后，将电源断开。

测试样品数量：5片。

过电流测试的电路图如图2(b)所示，选用40V的功率MOSFET：AON6240，DFN5*6的封装。

mos管开关损耗过程mos管开关损耗是指在mos管开启和关闭过程中产生的能量损耗。

mos管作为一种常见的功率开关设备，在电子电路中起到了重要的作用。

在实际应用中，由于mos管的导通和截止过程中存在着一定的电压和电流变化，导致了能量的损耗，从而影响了mos管的工作效率和性能。

mos管的开关损耗主要由导通损耗和截止损耗组成。

在mos管导通过程中，由于mos管的导通电阻存在，导致电流通过mos管时产生一定的功率损耗。

而在mos管截止过程中，由于mos管的截止电阻存在，导致电流截止时也会产生一定的功率损耗。

具体来说，在mos管导通过程中，当mos管的栅极电压高于阈值电压时，mos管开始导通。

此时，栅极和源极之间的电压差很小，mos管的导通电阻也很小，从而导致了导通过程中的功率损耗。

这部分损耗主要由导通电流和导通电压的乘积决定。

而在mos管截止过程中，当mos管的栅极电压低于阈值电压时，mos管开始截止。

此时，栅极和源极之间的电压差很大，mos管的截止电阻也很大，从而导致了截止过程中的功率损耗。

这部分损耗主要由截止电流和截止电压的乘积决定。

mos管开关损耗的大小与mos管的开关频率、导通电流、截止电流以及导通和截止过程的时间有关。

一般来说，开关频率越高，开关损耗就越大。

导通电流和截止电流越大，开关损耗也越大。

而导通和截止过程的时间越长，开关损耗也越大。

为了减小mos管的开关损耗，可以采取以下措施：1. 选择合适的mos管型号和参数。

不同型号和参数的mos管具有不同的导通和截止特性，选择适合实际应用的mos管可以减小开关损耗。

2. 控制开关频率。

合理控制开关频率可以降低开关损耗。

在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的开关频率。

3. 优化驱动电路。

合理设计驱动电路可以提高mos管的开关速度，从而减小开关过程中的能量损耗。

4. 降低导通和截止电流。

通过合理设计电路和选择合适的元件，可以降低mos管导通和截止过程中的电流，从而减小开关损耗。