Part 01

前言

上一篇文章我們介紹了MOSFET體二極管的關鍵參數(shù)以及電路設計關注點，其中Diode continuous forward current：體二極管連續(xù)正向電流這一參數(shù)，最大高達175A，如果是真的，那這個數(shù)據(jù)已經(jīng)很牛了，但是規(guī)格書這個參數(shù)有個角標2）：The parameter is not subject to production testing – specified by design.，意思就是175A這個參數(shù)僅代表設計指標，批量產(chǎn)生時不保證這一參數(shù)，就跟你買一袋方便面，上面寫著圖片僅供參考一個道理。 所以作為硬件工程師在看廠家的規(guī)格書的時候，務必要注意每個參數(shù)有沒有角標小備注，不然批量出了問題，廠家就甩鍋了。 那么問題來了，既然MOSFET規(guī)格書中體二極管連續(xù)正向電流這一參數(shù)的電流值沒啥參考意義，那在一些電路應用中。當MOSFET關閉后，如果我們真的需要有正向電流流過MOSFET的體二極管的話，我們?nèi)绾瓮ㄟ^計算來評估MOSFET的體二極管的實際的連續(xù)正向電流最大是多少呢？ ?

Part 02

體二極管最大電流計算方法

當MOSFET關閉后，如果MOSFET的體二極管正向?qū)?，由于體二極管存在正向壓降，那么此時體二極管就會產(chǎn)生功耗，有功耗就會有發(fā)熱，由于此時MOSFET關閉了，所以MOSFET功耗來源就是體二極管了，功耗計算如下： Pd=Vsd*Is Vsd：二極管正向?qū)▔航担ㄒ?guī)格書中會給出） Is：通過體二極管的連續(xù)正向電流 MOSFET的溫升?T計算如下： ?T=Pd*Rthja Rthja：MOSFET結-環(huán)境的熱阻（規(guī)格書中有此參數(shù)） 當環(huán)境溫度為25℃時，MOSFET允許的最大溫升?T_max計算如下： ?T_max=Tj-25℃ Tj：為MOSFET的最大結溫 這樣我們就能通過MOSFET的最大結溫反過來計算環(huán)境溫度為25℃時，體二極管的實際的連續(xù)正向電流最大是多少了： Is_max=?T_max/Rjc/Vsd=(Tj-25℃)/Rthja/Vsd

Part 03

計算實例

以IAUCN08S7N019這款MOSFET為例，其最大結溫Tj為175℃ 熱阻Rthja典型值為25.9K/W，主要注意的時此參數(shù)是在特定條件下測出的，也就是角標3）3) Device on 2s2p FR4 PCB defined in accordance with JEDEC standards (JESD51-5, -7). PCB is vertical in still air，也就是在一個特定的4層板上，PCB材質(zhì)為FR4，PCB放置在靜止的空氣中，PCB的尺寸按JEDEC標準規(guī)定的76.20mm*114.30mm，并且這么大的PCB上只放了這么一個MOSFET，所以25.9K/W這個參數(shù)我們只能參考，實際計算時，我們可以根據(jù)我們產(chǎn)品的PCB尺寸來對這個參數(shù)打折，當然如果你的MOSFET有散熱器的話，那你可以使用Rthjc這一參數(shù)計算Rthja： Rthja=Rthjc+Rthca Rthca：散熱器到空氣的熱阻 為了方便，假定實際產(chǎn)品PCB尺寸較大，我們就使用25.9K/W這一參數(shù)了。 Vsd：二極管正向?qū)▔航底畲鬄?V。（當然我們也可以根據(jù)下面的曲線按我們預期的最大二極管連續(xù)正向電流得到更為合理的二極管正向?qū)▔航担? 當環(huán)境溫度為25℃，MOSFET無散熱器時： Is_max=(Tj-25℃)/Rthja/Vsd=（175-25）/25.9/1≈5.79A 當環(huán)境溫度為25℃，MOSFET有非常大的散熱器時（忽略散熱器的熱阻）： Is_max=(Tj-25℃)/Rthja/Vsd=（175-25）/0.89/1≈169A 169A就很接近規(guī)格書定義的175A了。

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審核編輯 黃宇