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从Datasheet到实板:一颗MOS的真实功耗拆解

5小时前
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“这颗MOS在板子上烫手,会不会炸?”

“20A负载,到底该按多少瓦来算损耗?”

这是很多电源工程师在做电机驱动、DCDC Buck时最常遇到的问题。但大多数时候,大家只看导通损耗,结果温升超标、可靠性下降、反复改板。

今天,安森德(ASDsemi)用一颗DCDC MOS——ASS025N06T1M,在典型24V→12V Buck电路中,一步一步拆解MOSFET的真实耗散功率,让你以后选型不再纠结。

图:Buck电路典型原理图

先看工况:我们算的是什么?

为了让计算更有参考价值,我们设定一个非常常见的Buck场景:

这颗ASS025N06T1M来自安森德,60V耐压、低Rds(on),非常适合DCDC、电机驱动等场景。

图:ASS025N06T1M 封装

从Datasheet里抓这5个关键参数

很多工程师算不准损耗,第一步就错了:参数没取对。一定要从数据手册(Datasheet)中提取——而且要用高温参数。

常温Rds(on)只是“理想值”,实际工作时结温通常接近100℃,一定要用高温Rds(on),否则算出来的损耗会严重偏低。

一步一步算:总损耗=1.082W

我们以“上管(High-side)”为例,把每一项损耗拆开算一遍。

1、导通损耗 Pcond

Pcond = Iout² × RDS(on) × D = 20² × 0.0021 × 0.5 = 0.42W

💡 下管占空比为(1−D),同步整流设计中千万别搞反。

2、开关损耗(Psw)

Psw = ½ × Vin × Iout × (tr+tf) × fsw = 0.5×24×20×17ns×100kHz ≈ 0.408W

在100kHz频率下,开关损耗几乎追平导通损耗!这是很多工程师容易忽略的地方。

3、驱动损耗 Pgate

Pgate = Qg × Vgs × fsw = 67nC × 10V × 100kHz ≈ 0.067W

4、输出电容损耗 Poss

Poss = ½ × Coss × Vin² × fsw = 0.5×1500pF×24²×100kHz ≈ 0.043W

5、反向恢复损耗 Prr

Prr = Vin × Qrr × fsw = 24V × 60nC × 100kHz ≈ 0.144W

总账来了:1.082W意味着什么?

看起来不大?但别忘了,这1W出头的功耗,集中在一颗小小MOS的结区里,如果没有合理的PCB铜皮和散热设计,局部温升依然可能非常惊人。

什么时候可以“偷懒”?

什么时候必须全算?

在实际工程中,为了加快估算,有些损耗可以适当简化——但前提是你得知道自己在忽略什么:

在产品功率>50W 或 频率>100kHz 时,安森德强烈建议5项损耗全部计算,不留设计隐患!

写在最后

MOSFET的损耗计算,不是“纸上谈兵”,而是可靠性设计的起点。

算得准,才能:

1、选对料 —— 不再盲目选大一号的MOS

2、控好温 —— 精准预测结温,优化散热

3、少改板 —— 一次设计成功,缩短项目周期

3、提效率 —— 系统级优化,降低整机能耗

我们不只是卖芯片卖器件,更是你身边的电源设计伙伴。

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深圳安森德半导体有限公司(ASDsemi)成立于2018年,是一家更懂应用的模拟芯片设计和系统级芯片设计公司,是深圳半导体行业会员单位,先后获得国家高新技术企业、创新型中小企业等荣誉资质。

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