场效应管发热的原因主要有以下几点:
工作状态不当:场效应管应工作在线性状态而非开关状态。例如,N-MOS管在开关时,栅极(G级)电压需要比电源高几V才能完全导通,而P-MOS管则相反。若没有完全打开而压降过大,会导致功率消耗增加,等效直流阻抗增大,压降增大,从而使得U*I增大,损耗增加,最终导致发热。
损耗增大:为了追求体积缩小,可能会提高工作频率,这会导致场效应管上的损耗增加,进而使得发热量加大。
电流过大:如果电流超过场效应管的标称电流值,且没有良好的散热措施,会导致热量积累,使得场效应管发热严重。需要足够的辅助散热片来确保良好的散热效果。
内阻未充分考虑:在选择场效应管时,如果对功率判断有误,没有充分考虑其内阻,会导致开关阻抗增大,从而增加损耗和发热。
驱动电压幅度不够:场效应管是电压控制器件,若栅极驱动电压幅度不够大,或者驱动脉冲边沿不够陡直,会导致管压降增大,管耗增加,进而发热。
导通电阻和开关损耗随温度升高而增加:场效应管的导通电阻和开关损耗会随着温度的升高而增加,导致在工作过程中产生更多的热能。
综上所述,场效应管发热的原因多种多样,涉及电路设计、工作频率、散热条件、器件选型及驱动电路等多个方面。为了有效控制场效应管的发热,需要从这些方面进行综合考量和优化设计。