場(chǎng)效應(yīng)管的選擇,需要了解哪些基礎(chǔ)呢?
1.溝道的選擇。為設(shè)計(jì)選擇正確器件的步是決定采用N溝道還是P溝道MOSFET,在典型的功率應(yīng)用中,當(dāng)一個(gè)MOSFET接地,而負(fù)載連接到干線(xiàn)電壓上時(shí),該MOSFET就構(gòu)成了低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。在低壓側(cè)開(kāi)關(guān)中,應(yīng)采用N溝道MOSFET,這是出于對(duì)關(guān)閉或?qū)ㄆ骷桦妷旱目紤]。當(dāng)MOSFET連接到總線(xiàn)及負(fù)載接地時(shí),就要用高壓側(cè)開(kāi)關(guān)。通常會(huì)在這個(gè)拓?fù)渲胁捎?/span>P溝道MOSFET,這也是出于對(duì)電壓驅(qū)動(dòng)的考慮。
2.計(jì)算導(dǎo)通損耗。MOSFET器件的功率耗損可由Iload2×RDS(ON)計(jì)算,由于導(dǎo)通電阻隨溫度變化,因此功率耗損也會(huì)隨之按比例變化。對(duì)便攜式設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),采用較低的電壓比較容易(較為普遍),而對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì),可采用較高的電壓。注意RDS(ON)電阻會(huì)隨著電流輕微上升。關(guān)于RDS(ON)電阻的各種電氣參數(shù)變化可在制造商提供的技術(shù)資料表中查到。
3.計(jì)算系統(tǒng)的散熱要求。設(shè)計(jì)人員考慮兩種不同的情況,即壞情況和真實(shí)情況。建議采用針對(duì)壞情況的計(jì)算結(jié)果,因?yàn)檫@個(gè)結(jié)果提供更大的余量,能確保系統(tǒng)不會(huì)失效。在MOSFET的資料表上還有一些需要注意的測(cè)量數(shù)據(jù);比如封裝器件的半導(dǎo)體結(jié)與環(huán)境之間的熱阻,以及大的結(jié)溫。
4.電壓和電流的選擇。額定電壓越大,器件的成本就越高。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),額定電壓應(yīng)當(dāng)大于干線(xiàn)電壓或總線(xiàn)電壓。這樣才能提供足夠的保護(hù),使MOSFET不會(huì)失效。就選擇MOSFET而言,確定漏極源極間可能承受的大電壓,即大VDS。設(shè)計(jì)工程師需要考慮的其他因素包括由開(kāi)關(guān)電子設(shè)備(如電機(jī)或變壓器)誘發(fā)的電壓瞬變。不同應(yīng)用的額定電壓也有所不同;通常,便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源為20~30V、85~220VAC應(yīng)用為450~600V。在連續(xù)導(dǎo)通模式下,MOSFET處于穩(wěn)態(tài),此時(shí)電流連續(xù)通過(guò)器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過(guò)器件。一旦確定了這些條件下的大電流,只需直接選擇能承受這個(gè)大電流的器件便可。
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