MOS管热设计及发热分析详解

MOS管热设计，发热分析

MOS管作为半导体领域最基础的器件之一，无论是在IC设计里，还是板级电路应用上，都十分广泛，尤其在大功率半导体领域。然而大功率逆变器MOS管，工作的时候，发热量非常大，如果MOS管散热效果不好，温度过高就可能导致MOS管的烧毁，进而可能导致整个电路板的损毁。

MOS管的热设计，避免MOS因为器件发热而造成的损坏，需要做好足够的散热设计。若通过增加散热器和电路板的长度来供所有MOS管散热，这样就会增加机箱的体积，同时这种散热结构，风量发散，散热效果不好。有些大功率逆变器MOS管会安装通风纸来散热，但安装很麻烦。

所以MOS管对散热的要求很高，散热条件分为最低和最高，即在运行中的散热情况的上下浮动范围。一般在选购的时候通常采用最差的散热条件为标准，这样在使用的时候就可以留出最大的安全余量，即使在高温中也能确保系统的正常运行。

做好MOS管的热设计，需要足够的散热片以及导热绝缘硅胶垫片才能实现。mos散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝合金，黄铜或青铜做成板状，片状，多片状等，如电脑中CPU中央处理器要使用相当大的散热片，电视机中电源管，行管，功放器中的功放管都要使用散热片。

通常采用散热片加导热绝缘硅胶的设计直接接触散热，如果MOS管外壳不能接地，可以采用绝缘垫片隔离后再用导热硅脂散热。也可以选用硅胶片覆盖MOS管，除了散热还可以起到防止电损的作用。

整个散热体系能使元器件发出的热量更有效地传导到散热片上，再经散热片散发到周围空气中去，使得器件的稳定性得到保障。

PCB设计可以应用不同的技术，引导最佳的热性能方向发展，有下面需要考虑的因素：
1、PCB的层叠
2、常见不同电路拓扑结构对PCB布局的影响3、PCB的铜箔面积
4、散热过孔的影响
5、器件的摆放和间隔
6、单个PCB上多个功率器件的相互影响

引自http://www.kiaic.com/article/detail/2627.html