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MOSFET的主要参数(选型)

创作时间:
作者:
@小白创作中心

MOSFET的主要参数(选型)

引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/qq_55220647/article/details/141151237

在电子电路设计中,MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)因其高输入阻抗、低噪声、低功耗和易于集成等优点而得到广泛应用。从微处理器到功率放大器,从开关电源到电机驱动器,MOSFET的身影无处不在。在硬件设计中,器件选型至关重要,需要综合考虑性能、成本和国产化等因素。本文将详细介绍MOSFET的主要参数,帮助工程师在选型时做出明智的决策。

1. 沟道类型选择

  • N沟道MOSFET:适用于低压侧开关,即当MOSFET接地,负载连接到干线电压时。N沟道MOSFET因其型号多、成本低而广泛应用于多种场合。但需注意,当S极(源极)电压不是系统参考地时,需要采用浮地供电电源驱动、变压器驱动或自举驱动,驱动电路相对复杂。

  • P沟道MOSFET:适用于高压侧开关,即当MOSFET连接到总线且负载接地时。P沟道MOSFET直接驱动较为简单,但选择型号相对较少,成本较高。

2. Drain-Source Voltage(最大漏-源电压,VDSS)

漏-源额定电压(VDSS)是指漏-源未发生雪崩击穿前所能施加的最大电压。最大漏-源电压(额定电压)应略大于实际工作电压,以确保稳定性和可靠性。最大漏-源电压越大,器件的成本就越高。额定电压必须大于干线电压或总线电压,并提供足够的余量以覆盖温度变化范围。

3. Gate-Source Voltage(最大栅-源电压,VGSS)

栅-源额定电压(VGSS)是栅源两极间可以施加的最大电压。其主要目的是防止电压过高导致的栅氧化层损伤。实际栅氧化层可承受的电压远高于额定电压,但是会随制造工艺的不同而改变,因此保持VGS在额定电压以内可以保证应用的可靠性。

4. Continuous Drain Current(连续漏电流,IDSS)

连续漏电流(IDSS)定义为芯片在最大额定结温TJ(max)下,管表面温度在25℃或者更高温度下,可允许的最大连续直流电流。ID中并不包含开关损耗,通常情况下datasheet会给出室温(TA)下和管温(TC)下的最大连续直流电流,在管温下的连续漏电流是需要重点考虑的。考虑到连续工作电流和电涌带来的尖峰电流,确保MOSFET能够承受最大电流值。

5. Static Drain-Source On-Resistance(导通电阻,Rds(on))

导通电阻(Rds(on))是指MOSFET在导通状态下的电阻,该值直接影响功耗和效率。同一规格的MOSEFET RDS(ON)越小越好,其直接决定MOSFET的导通损耗,RDS(ON)决越大,损耗越大,MOSFET温升也越高。在较大功率电源中,RDS(ON)损耗占MOSFET整个损耗中较大比例。

6. Gate threshold voltage(开启电压,VGS(TH))

开启电压VGS(TH)是指当源极与漏极之间有指定电流时,栅极使用的电压。VGS(TH)具有负温度系数,当温度上升时,MOSFET将会在比较低的栅源电压下开启。不同电子系统选取MOSFET管的阈值电压VGS(TH)并不相同,需要根据系统的驱动电压,选取合适阈值电压的MOSFET管。

除了以上的主要参数,还有其他一些在设计过程中也需要考虑的参数:雪崩能量、最大栅极脉冲电流、寄生电容还有温度系数。在实际设计中,考虑以上的参数就差不多了。当然还要根据你实际设计中的相关应用和极限参数来决定,希望以上文章对你实际设计和阅读datasheet有所帮助。

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