Напоследък, когато много клиенти идват в Olukey, за да се консултират относно MOSFET, те ще зададат въпрос, как да изберат подходящ MOSFET? По отношение на този въпрос, Olukey ще отговори на всички.
На първо място, трябва да разберем принципа на MOSFET. Подробностите за MOSFET са представени подробно в предишната статия „Какво е MOS транзистор с полеви ефекти“. Ако все още не сте наясно, можете първо да научите за това. Просто казано, MOSFET принадлежи към полупроводниковите компоненти с контролирано напрежение, които имат предимствата на високо входно съпротивление, нисък шум, ниска консумация на енергия, голям динамичен обхват, лесна интеграция, липса на вторична повреда и голям безопасен работен диапазон.
И така, как да изберем правилнотоMOSFET?
1. Определете дали да използвате N-канален или P-канален MOSFET
Първо, първо трябва да определим дали да използваме N-канален или P-канален MOSFET, както е показано по-долу:
Както може да се види от фигурата по-горе, има очевидни разлики между N-канални и P-канални MOSFET. Например, когато MOSFET е заземен и товарът е свързан към напрежението на разклонението, MOSFET формира страничен ключ за високо напрежение. По това време трябва да се използва N-канален MOSFET. Обратно, когато MOSFET е свързан към шината и товарът е заземен, се използва превключвател с ниска страна. P-каналните MOSFET обикновено се използват в определена топология, което също се дължи на съображения за напрежение.
2. Допълнително напрежение и допълнителен ток на MOSFET
(1). Определете допълнителното напрежение, изисквано от MOSFET
Второ, допълнително ще определим допълнителното напрежение, необходимо за задвижване на напрежението, или максималното напрежение, което устройството може да приеме. Колкото по-голямо е допълнителното напрежение на MOSFET. Това означава, че колкото по-големи са изискванията на MOSFETVDS, които трябва да бъдат избрани, особено важно е да се правят различни измервания и селекции въз основа на максималното напрежение, което MOSFET може да приеме. Разбира се, като цяло преносимото оборудване е 20V, FPGA захранването е 20~30V, а 85~220VAC е 450~600V. MOSFET, произведен от WINSOK, има силна устойчивост на напрежение и широк спектър от приложения и е предпочитан от повечето потребители. Ако имате някакви нужди, моля, свържете се с онлайн обслужването на клиенти.
(2) Определете допълнителния ток, изискван от MOSFET
Когато са избрани и номиналните условия на напрежение, е необходимо да се определи номиналният ток, изискван от MOSFET. Така нареченият номинален ток всъщност е максималният ток, който MOS натоварването може да издържи при всякакви обстоятелства. Подобно на ситуацията с напрежението, уверете се, че MOSFET, който изберете, може да се справи с определено количество допълнителен ток, дори когато системата генерира токови пикове. Две настоящи условия, които трябва да се имат предвид, са непрекъснати модели и пикове на импулса. В режим на непрекъсната проводимост MOSFET е в стабилно състояние, когато токът продължава да тече през устройството. Импулсният пик се отнася до малко количество пренапрежение (или пиков ток), протичащо през устройството. След като се определи максималният ток в околната среда, трябва само директно да изберете устройство, което може да издържи определен максимален ток.
След избора на допълнителния ток трябва да се има предвид и консумацията на проводимост. В реални ситуации MOSFET не е действително устройство, тъй като кинетичната енергия се изразходва по време на процеса на топлопроводимост, което се нарича загуба на проводимост. Когато MOSFET е "включен", той действа като променлив резистор, който се определя от RDS(ON) на устройството и се променя значително с измерване. Консумацията на енергия на машината може да се изчисли чрез Iload2×RDS(ON). Тъй като обратното съпротивление се променя с измерването, консумацията на енергия също ще се промени съответно. Колкото по-високо е напрежението VGS, приложено към MOSFET, толкова по-малък ще бъде RDS(ON); обратно, толкова по-висок ще бъде RDS(ON). Обърнете внимание, че съпротивлението RDS(ON) намалява леко с течението. Промените на всяка група електрически параметри за RDS (ON) резистора могат да бъдат намерени в таблицата за избор на продукти на производителя.
3. Определете изискванията за охлаждане, изисквани от системата
Следващото условие, което трябва да се оцени, са изискванията за разсейване на топлината, изисквани от системата. В този случай трябва да се разгледат две еднакви ситуации, а именно най-лошият случай и реалната ситуация.
По отношение на разсейването на топлината на MOSFET,Олукейдава приоритет на решението на най-лошия сценарий, тъй като определен ефект изисква по-голям застрахователен марж, за да се гарантира, че системата няма да се провали. Има някои измервателни данни, които изискват внимание в информационния лист на MOSFET; температурата на прехода на устройството е равна на измерването на максималното състояние плюс произведението на топлинното съпротивление и разсейването на мощността (температура на прехода = измерване на максималното състояние + [топлинно съпротивление × разсейване на мощността]). Максималното разсейване на мощността на системата може да бъде решено съгласно определена формула, която е същата като I2×RDS (ON) по дефиниция. Вече сме изчислили максималния ток, който ще премине през устройството и можем да изчислим RDS (ON) при различни измервания. Освен това трябва да се погрижи за разсейването на топлината на платката и нейния MOSFET.
Лавинен пробив означава, че обратното напрежение на полусвръхпроводящ компонент надвишава максималната стойност и образува силно магнитно поле, което увеличава тока в компонента. Увеличаването на размера на чипа ще подобри способността за предотвратяване на срутване от вятър и в крайна сметка ще подобри стабилността на машината. Следователно изборът на по-голям пакет може ефективно да предотврати лавините.
4. Определете производителността на превключване на MOSFET
Окончателното условие за преценка е ефективността на превключване на MOSFET. Има много фактори, които влияят на производителността на превключване на MOSFET. Най-важните са трите параметъра електрод-дрейн, електрод-източник и дрейн-източник. Кондензаторът се зарежда всеки път, когато превключва, което означава, че в кондензатора възникват загуби при превключване. Следователно скоростта на превключване на MOSFET ще намалее, като по този начин ще се отрази на ефективността на устройството. Следователно, в процеса на избор на MOSFET е необходимо също така да се прецени и изчисли общата загуба на устройството по време на процеса на превключване. Необходимо е да се изчисли загубата по време на процеса на включване (Eon) и загубата по време на процеса на изключване. (Eoff). Общата мощност на MOSFET превключвателя може да бъде изразена чрез следното уравнение: Psw = (Eon + Eoff) × честота на превключване. Зарядът на затвора (Qgd) има най-голямо влияние върху производителността на превключване.
За да обобщим, за да изберете подходящия MOSFET, съответната преценка трябва да се направи от четири аспекта: допълнителното напрежение и допълнителния ток на N-канален MOSFET или P-канален MOSFET, изискванията за разсейване на топлината на системата на устройството и производителността на превключване на MOSFET.
Това е всичко за днес как да изберем правилния MOSFET. Надявам се, че може да ви помогне.
Време на публикуване: 12 декември 2023 г
