MOSFET導通電阻Rds(ON)及VGS-結溫-耐壓的關系解析

導通電阻Rds(ON)是場效應管（MOSFET）的一項重要參數，mos管在越來越多的新能源和汽車電子應用中，都能發現MOSFET的身影，而且很多應用要求超低導通電阻的MOSFET功率器件。

什么是Rds(ON)？

Rds(ON)是MOSFET工作（啟動）時，漏極D和源極S之間的電阻值，單位是歐姆。對于同類MOSFET器件，Rds(ON)數值越小，工作時的損耗（功率損耗）就越小。

mos管工作電路

對于一般晶體管，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）

對于MOSFET，消耗功率用漏極源極間導通電阻（Rds(ON)）計算。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出去，這對設備會產生負面影響，所以電路設計時都會采取一定的對策來減少發熱，即降低消耗功率。

由于MOSFET的發熱元兇是導通電阻Rds(ON)，一般應用中都要求Rds(ON)在Ω級以下。

與一般晶體管相比，MOSFET的消耗功率較小，所以發熱也小，散熱對策也相對簡單。

Rds(ON)與VGS的關系

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。計算功率損耗時，需要考慮柵極源極間電壓和漏極電流，選擇適合的Rds(ON)。

導通電阻-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。應用中，選擇更大尺寸的封裝，Rds(ON)會更小。

Rds(ON)與溫度的關系

除了VGS，溫度是影響Rds(ON)的一個主要因素，與導通狀態無關，無論是放大狀態還是開關狀態，溫度的影響都十分明顯，因此需要注意這一特性。

MOSFET在飽和導通條件下，Rds(ON)隨著溫度的升高有增加的趨勢，結溫Tc從25℃增加到100℃時，Rds(ON)大約會增加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，漏極功耗則有增加的趨勢，在配置獨立散熱器的時候應該注意到這一點。

Rds(ON)與耐壓的關系

在汽車、充電樁、光伏發電、風力發電等應用中，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導通電阻就會越大。這樣，同等條件下的低導通電阻MOSFET就具有競爭優勢，所以廠家都在材料和工藝上下功夫把導通電阻做小，小到只有1mΩ，這個時候的損耗就特別小。

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