合芯半導(dǎo)體通過(guò)測(cè)量找出MOS管發(fā)熱的關(guān)鍵原因
我們先將MOS管（MOSFET）的降低發(fā)熱的要點(diǎn)列在這里，設(shè)計(jì)人員著重注意下。
一、驅(qū)動(dòng)頻率過(guò)高。二、G極驅(qū)動(dòng)電壓不夠。三、通過(guò)漏極和源極的Id電流太高。四、選擇合適的內(nèi)阻參數(shù)。五、散熱的合理布置。
最近，在進(jìn)行測(cè)試一款小功率開(kāi)關(guān)電源的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)MOS管發(fā)熱嚴(yán)重，為了解決MOS管發(fā)熱問(wèn)題，要準(zhǔn)確判斷是否是以上五種原因造成，更重要的是進(jìn)行正確的測(cè)試，才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在。
在進(jìn)行開(kāi)關(guān)電源測(cè)試中，除了用萬(wàn)用表測(cè)量控制電路其他器件的引腳電壓，比較重要的是用示波器測(cè)量MOS管的電壓波形。當(dāng)判斷開(kāi)關(guān)電源是否工作正常，測(cè)試什么地方才能反映出電源的工作狀態(tài)，變壓器原邊和次級(jí)以及輸出反饋是否合理，開(kāi)關(guān)MOSFET是否工作正常，PWM控制器輸出端是否正常，包括脈沖的幅度和占空比是否正常，等等。
測(cè)試點(diǎn)的合理選擇非常重要，正確選擇既安全可靠測(cè)量，又能反映故障的原因所在，迅速查找出原因。
分析這款電源MOS管發(fā)熱的原因，首先要分析的是：
驅(qū)動(dòng)頻率過(guò)高。G極驅(qū)動(dòng)電壓不夠。通過(guò)漏極和源極的Id電流太高。
因此測(cè)試重點(diǎn)放在MOSFET上，準(zhǔn)確測(cè)試它的工作狀況。選擇測(cè)試點(diǎn)如圖：
Q1為功率MOS管，A點(diǎn)為漏極，B點(diǎn)為源極，R為電流取樣電阻，C點(diǎn)為接地端。把雙蹤示波器的兩個(gè)探頭分別接到A和B點(diǎn)，兩個(gè)探頭接地端同時(shí)卡住電阻R的接地端C處。MOS管漏極測(cè)試A點(diǎn)波形
而從B點(diǎn)的波形可以看出，MOS管的源極電壓波形，這個(gè)波形是取樣電阻R上的電壓波形，能夠反映出漏極電流極其導(dǎo)通和截止時(shí)間等信息，如下圖分析：
可以看出，每個(gè)周期中，開(kāi)關(guān)MOS管導(dǎo)通時(shí)，漏極電流從起始到峰值電流的過(guò)程。
取樣電阻R的B測(cè)試點(diǎn)電壓波形
A和B點(diǎn)，這就是兩個(gè)關(guān)鍵的測(cè)試點(diǎn)，基本上反映了開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)和故障所在，導(dǎo)通的時(shí)候的尖峰電壓和尖峰電流非常大，如果能夠?qū)?dǎo)通的尖峰電壓和尖峰電流消除，那么損耗能降一大半，MOS發(fā)熱的問(wèn)題就能解決。這也是發(fā)現(xiàn)MOSFET工作正常與否的最直接反映。
通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析后，我們改變柵極驅(qū)動(dòng)電阻阻值，選擇合適的頻率，給MOS管完全導(dǎo)通創(chuàng)造條件，MOS工作后有效的降低了尖峰電壓，又選擇了內(nèi)阻更小的MOS管，使在開(kāi)關(guān)過(guò)程中管子本身的壓降降低。同時(shí)合理選擇的散熱器。經(jīng)過(guò)這樣處理后，重新實(shí)驗(yàn)，讓整個(gè)電源正常工作后，加大負(fù)載到滿負(fù)荷工作，MOS管發(fā)熱始終沒(méi)有超過(guò)50°，應(yīng)該是比較理想。
在用示波器測(cè)試過(guò)程中，要特別注意這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的波形，在逐步升高輸入電壓的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)峰值電壓或者峰值電流超過(guò)設(shè)計(jì)范圍，并注意MOS管發(fā)熱情況，如果異常，應(yīng)該立刻關(guān)閉電源，查找原因所在，防止MOS管損壞。
合芯半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品使用的MOSFET型號(hào)為：2N65,4N65,7N65（以上三種用TO-220F,TO-220,TO-252三種封裝外形），10N65,12N65,20N65(主要是TO-220F,TO-220封裝），歡迎大家選購(gòu)。
