MOSFET導(dǎo)通電阻Rds(ON)與VGS、結(jié)溫、耐壓的關(guān)系分析

導(dǎo)通電阻Rds(ON)是場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）的一項(xiàng)重要參數(shù)，mos管在越來(lái)越多的新能源和汽車(chē)電子應(yīng)用中，都能發(fā)現(xiàn)MOSFET的身影，而且很多應(yīng)用要求超低導(dǎo)通電阻的MOSFET功率器件。

什么是Rds(ON)？

Rds(ON)是MOSFET工作（啟動(dòng)）時(shí)，漏極D和源極S之間的電阻值，單位是歐姆。對(duì)于同類(lèi)MOSFET器件，Rds(ON)數(shù)值越小，工作時(shí)的損耗（功率損耗）就越小。

mos管,MOSFET

mos管工作電路

對(duì)于一般晶體管，消耗功率用集電極飽和電壓（VCE(sat)）乘以集電極電流（IC）表示：

PD＝（集電極飽和電壓VCE(sat)）x（集電極電流IC）

對(duì)于MOSFET，消耗功率用漏極源極間導(dǎo)通電阻（Rds(ON)）計(jì)算。MOSFET消耗的功率PD用MOSFET自身具有的Rds(ON)乘以漏極電流（ID)的平方表示：

PD ＝（導(dǎo)通電阻Rds(ON)）x（漏極電流ID）2

由于消耗功率將變成熱量散發(fā)出去，這對(duì)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)采取一定的對(duì)策來(lái)減少發(fā)熱，即降低消耗功率。

由于MOSFET的發(fā)熱元兇是導(dǎo)通電阻Rds(ON)，一般應(yīng)用中都要求Rds(ON)在Ω級(jí)以下。

與一般晶體管相比，MOSFET的消耗功率較小，所以發(fā)熱也小，散熱對(duì)策也相對(duì)簡(jiǎn)單。

Rds(ON)與VGS的關(guān)系

通常，柵極源極間電壓（VGS）越高，Rds(ON)越小。柵極源極間電壓相同的條件下，Rds(ON)因電流不同而不同。計(jì)算功率損耗時(shí)，需要考慮柵極源極間電壓和漏極電流，選擇適合的Rds(ON)。

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導(dǎo)通電阻-柵極源極間電壓特性

一般MOSFET的芯片尺寸（表面面積）越大，Rds(ON)越小。不同尺寸的小型封裝條件下，封裝尺寸越大可搭載的芯片尺寸就越大，因此Rds(ON)越小。應(yīng)用中，選擇更大尺寸的封裝，Rds(ON)會(huì)更小。

Rds(ON)與溫度的關(guān)系

除了VGS，溫度是影響Rds(ON)的一個(gè)主要因素，與導(dǎo)通狀態(tài)無(wú)關(guān)，無(wú)論是放大狀態(tài)還是開(kāi)關(guān)狀態(tài)，溫度的影響都十分明顯，因此需要注意這一特性。

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MOSFET在飽和導(dǎo)通條件下，Rds(ON)隨著溫度的升高有增加的趨勢(shì)，結(jié)溫Tc從25℃增加到100℃時(shí)，Rds(ON)大約會(huì)增加1倍，這意味著隨著溫度的升高，漏—源極的壓降升高，漏極電流有減小的趨勢(shì)，漏極功耗則有增加的趨勢(shì)，在配置獨(dú)立散熱器的時(shí)候應(yīng)該注意到這一點(diǎn)。

Rds(ON)與耐壓的關(guān)系

在汽車(chē)、充電樁、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等應(yīng)用中，不少地方要求MOSFET能夠耐一定電壓。如果想要耐壓越高就得把MOSFET做厚，越厚的話MOSFET導(dǎo)通電阻就會(huì)越大。這樣，同等條件下的低導(dǎo)通電阻MOSFET就具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，所以廠家都在材料和工藝上下功夫把導(dǎo)通電阻做小，小到只有1mΩ，這個(gè)時(shí)候的損耗就特別小。

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