揭秘高效电源如何选择合适的MOS管
在当今的开关电源设备中，mos管的特性、寄生参数和散热条件都会对mos管的工作性能产生重大影响。因此深入了解功率mos管的工作原理和关键参数对电源设计工程师至关重要。
目前，影响开关电源电源效率最大的两个损耗因素是：导通损耗和开关损耗，以下分别对这两种损耗做具体分析。
导通损耗
导通损耗具体来讲是由mos管的导通阻抗rds产生的，rds与栅极驱动电压vgs和流经mos管的电流有关。如果想要设计出效率更高、体积更小的电源，必须充分降低导通阻抗。如图1所示是导通阻抗rds、vgs和id的曲线图：
图1：导通阻抗rds与vgs和id的曲线图
开关损耗
栅极电荷qg是产生开关损耗的主要原因。栅极电荷是mos管门极充放电所需的能量，相同电流、电压规格的mosfet，具有比较大的栅极电荷意味着在mos开关过程中会损耗更多的能量。所以，为了尽可能降低mos管的开关损耗，工程师在电源设计过程中需要选择同等规格下qg更低的mos管作为主功率开关管。如图2所示是栅极电荷qg与vgs的曲线图：
图2：栅极电荷qg与vgs的曲线图
mos管选型
针对开关电源的应用，美国中央半导体（central semi）推出了一系列低rds和qg的功率mosfet。代表型号为cdm2205-800fp，该mos管具有以下性能优势：
• 最大耐压为800v
• 最大连续电流5a
• 导通阻抗低至2.2ω
• 栅极电荷qg仅为17.4nc
如图3所示是cdm2205-800fp在反激开关电源中的应用。在电源设计器件选型中，首先根据电源的输入电压，确定器件所能承受的最大电压，额定电压越大，器件的成本就越高。然后需要确定 mos管的额定电流，该额定电流应该是负载在所有情况下能够承受的最大电流。确保所选择的mos管能够承受连续电流和脉冲尖峰。
图3：cdm2205-800fp在反激开关电源中的应用
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图1：导通阻抗rds与vgs和id的曲线图
开关损耗
栅极电荷qg是产生开关损耗的主要原因。栅极电荷是mos管门极充放电所需的能量，相同电流、电压规格的mosfet，具有比较大的栅极电荷意味着在mos开关过程中会损耗更多的能量。所以，为了尽可能降低mos管的开关损耗，工程师在电源设计过程中需要选择同等规格下qg更低的mos管作为主功率开关管。如图2所示是栅极电荷qg与vgs的曲线图：
图2：栅极电荷qg与vgs的曲线图
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