上篇文章介紹了一種使用MOSFET替代繼電器設(shè)計(jì)的浪涌電流抑制電路，MOSFET從關(guān)斷到開(kāi)通過(guò)程中經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的線(xiàn)性工作區(qū)，此時(shí)MOSFET的功耗巨大易損毀，選擇器件時(shí)需要尤為注意。本篇將介紹此電路中MOSFET以及其他關(guān)鍵器件選型時(shí)的注意事項(xiàng)。
一.MOSFET M1的選擇
1.耐壓選擇
在電源輸入端一般會(huì)放壓敏電阻，規(guī)格視輸入電壓而定，以最大輸入電壓為264Vac為例，通常選擇275Vac或300Vac的壓敏，查詢(xún)TDK 300vac壓敏電阻B72214S0301K101規(guī)格書(shū)，其鉗位電壓V-clamp為775V：
考慮到EMS測(cè)試（surge/EFT），整流橋后殘留電壓最大值將達(dá)到V-clamp，Cbulk與MOSFET可以視為串聯(lián)，同時(shí)Cbulk上電壓不能突變，鉗位后的電壓將加在MOSFET兩端，因此MOSFET耐壓應(yīng)選擇大于V-clamp.
2.電流選擇
流經(jīng)MOSFET的最大電流取決于R2的阻值，因此選擇MOSFET時(shí)的電流要求：
Ids>Imax=Vbe/R2
3.功率選擇
從上圖可知，在T1-T2時(shí)間段，MOSFET電壓線(xiàn)性下降，電流線(xiàn)性上升，兩者同時(shí)存在，下面將計(jì)算這一階段MOSFET的有效功率:
以上為詳細(xì)計(jì)算，其實(shí)還有更簡(jiǎn)單的算法：
MOSFET是否會(huì)燒壞是與其結(jié)溫相關(guān)的，以上計(jì)算出此階段的有效功率后與MOSFET的規(guī)格書(shū)相比較，需要關(guān)注的參數(shù)是Zth-jc，以ST MOSFET器件 STB18NM80為例：
在曲線(xiàn)中找到t2對(duì)應(yīng)的時(shí)長(zhǎng)，然后對(duì)應(yīng)single pulse曲線(xiàn)找到對(duì)應(yīng)的k值或Zth-jc值，將允許的耗散功率和計(jì)算的發(fā)熱功率相比較，Prms需要小于Ptot才行。
二.Rinrush的選擇
1.阻值選擇
Rinrush的阻值決定了T0時(shí)刻輸入電流的大小，此時(shí)Iinrush≈Vin/Rinrush，應(yīng)根據(jù)該限值的大小來(lái)選擇合適的阻值。
2.耐壓選擇
電阻兩端的最大電壓為V-clamp，選定電阻的耐壓值應(yīng)大于此值，可選擇多顆串聯(lián)。
3.功率選擇
通過(guò)計(jì)算發(fā)熱量來(lái)計(jì)算Rinrush在T0-T2階段的有效功率。
在T0-T1階段，在輸入源通過(guò)Rinrush為電容充電，電容電壓呈非線(xiàn)性上升，上升到Vbe*Rinrush/R2時(shí)到達(dá)T1時(shí)刻這一階段才結(jié)束。
在T1-T2階段Rinrush上電流呈線(xiàn)性下降，計(jì)算此階段發(fā)熱量：
綜上可以計(jì)算在T0-T2階段內(nèi)電阻的總發(fā)熱量及有效值功率：
將以上計(jì)算的Winrush值同電阻的規(guī)格書(shū)相比較，Winrush應(yīng)當(dāng)小于瞬態(tài)過(guò)載的發(fā)熱量規(guī)格書(shū)中會(huì)描述該電阻瞬態(tài)過(guò)載能力，例如Vishay AC05000003009JAC00電阻：
三.采樣電阻R2的選擇
1.阻值選擇
R2取值受制于兩方面，1.開(kāi)機(jī)時(shí)Iinrush流經(jīng)R2產(chǎn)生的壓差能夠使Q1導(dǎo)通，2.電路正常工作時(shí)輸入電流流經(jīng)R2產(chǎn)生的壓差不要使Q1導(dǎo)通，因此這里取值時(shí)需要折中考慮。
2.功率選擇
下面將計(jì)算R2在T0-T2階段的發(fā)熱量：
接下來(lái)的選型就和Rinrush一樣，不再贅述了。