在開關電源當中,開關管的關斷和開通時間影響著開關電源的工作效率,而MOS管的一些參數起著決定性的作用,那麼MOS管的選擇又存在哪些技巧呢?

  由於MOS管對電路的輸出有很好的益處,其在電源中經常被當作開關元件使用。伺服器和通信設備等應用一般都配置有多個並行電源,以支持N+1冗餘與持續工作。

  各並行電源平均分擔負載,確保系統即使在一個電源出現故障的情況下仍然能夠繼續工作。

  不過,這種架構還需要一種方法把並行電源的輸出連接在一起,並保證某個電源的故障不會影響到其它的電源。在每個電源的輸出端,有一個功率MOS管可以讓眾電源分擔負載,同時各電源又彼此隔離。

  起這種作用的MOS管被稱為「Oring」FET,因為它們本質上是以"OR"邏輯來連接多個電源的輸出。

  在伺服器當中,電源是不斷工作著的,所以MOS管作為開關器件,始終是處於導通的狀態。其開關功能只發揮在啟動和關斷,以及電源出現故障之時。相比從事以開關為核心應用的設計人員,ORing FET應用設計人員顯然必需關注MOS管的不同特性。以伺服器為例,在正常工作期間,MOS管只相當於一個導體。

  因此,ORing FET應用設計人員最關心的是最小傳導損耗。

  一般而言,MOS管製造商採用RDS(ON)參數來定義導通阻抗;對ORing FET應用來說,RDS(ON)也是最重要的器件特性。數據手冊定義RDS(ON)與柵極(或驅動)電壓VGS以及流經開關的電流有關,但對於充分的柵極驅動,RDS(ON)是一個相對靜態參數。

  如想要設計出體積更小,成本更低的電源,就需要充分重視低導通阻抗。在電源設計中,每個電源常常需要多個ORing MOS管並行工作,需要多個器件來把電流傳送給負載。在許多情況下,設計人員必須並聯MOS管,以有效降低RDS(ON)。

  需要注意的是,當處於DC電路當中時,並聯電阻性負載的等效阻抗小於每個負載單獨的阻抗值。比如,兩個並聯的2Ω電阻相當於一個1Ω的電阻。因此,一般來說,一個低RDS(ON)值的MOS管,具備大額定電流,就可以讓設計人員把電源中所用MOS管的數目減至最少。

  此外,還有一些參數是在MOS管的選型時必須要重視的。許多情況下,設計人員應該密切關注數據手冊上的安全工作區(SOA)曲線,該曲線同時描述了漏極電流和漏源電壓的關係。基本上,SOA定義了MOSFET能夠安全工作的電源電壓和電流。

  在ORing FET應用中,首要問題是:在「完全導通狀態」下FET的電流傳送能力。實際上無需SOA曲線也可以獲得漏極電流值。

  當電路設計目標是為了實現熱插拔功能時,SOA曲線更能發揮其本身的作用。在這種情況下,MOS管需要部分導通工作。SOA曲線定義了不同脈衝期間的電流和電壓限值。


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