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在实际应用中,功率MOSFET的参数应该怎么选?

2019-11-20 10:24 来源:互联网 编辑:咩咩

使用功率 MOSFET 也有两年多时间了,这方面的技术文章看了不少,但实际应用选型方面的文章不是很多。在此,根据学到的理论知识和实际经验,和广大同行一起分享、探讨交流下功率 MOSFET 的选型。

由于相应理论技术文章有很多介绍 MOSFET 参数和性能的,这里不作赘述,只对实际选型用图解和简单公式作简单通俗的讲解。另外,这里的功率 MOSFET 应用选型为功率开关应用,对于功率放大应用不一定适用。

功率 MOSFET 的分类及优缺点

和小功率 MOSFET 类似,功率 MOSFET 也有分为 N 沟道和 P 沟道两大类;每个大类又分为增强型和耗尽型两种。虽然耗尽型较之增强型有不少的优势,但实际上大部分功率 MOSFET 都是增强型的。(可能因为实际的制作工艺无法达到理论要求吧,看来理论总是跟实际有差距的,哈哈)

MOSFET 是电压控制型器件,三极管是电流控制型器件,这里说的优缺点当然是要跟功率三极管(GTR)来做比较的:优点—开关速度快、输入阻抗高、驱动方便等;缺点—难以制成高电压、大电流型器件,这是因为耐压高的功率 MOSFET 的通态电阻较大的缘故。

言归正传,下面来看看具体如何选型—功率 MOSFET 的选型

1 我的应用该选择哪种类型的 MOSFET?

前面说了,实际应用主要使用增强型功率 MOSFET,但到底该选择 N 沟道的还是 P 沟道的呢?如果你对这个问题有疑问,下面的图和注释会让你一目了然!

在实际应用中,功率MOSFET的参数应该怎么选?

负载(Load)的连接方式决定了所选 MOSFET 的类型,这是出于对驱动电压的考虑。当负载接地时,采用 P 沟道 MOSFET;当负载连接电源电压时,选择 N 沟道 MOSFET。

2 确定额定电压与额定电流

选好 MOSFET 的类型后,接下来要做的是确定在你的设计中,漏极和源级间可能承受的最大电压,即最大 VDS 。MOSFET 能承受的最大电压会随温度变化,这是我们工程师在设计时必须考虑到的,必须在整个可能工作温度范围内测试电压变化范围。

接下来,说点实际的:

MOSFET 在关断瞬间,会承受到最大的电压冲击,这个最大电压跟负载有很大关系:如果是阻性负载,那就是来自 VCC 端的电压,但还需要考虑电源本身的质量,如果电源质量不佳,需要在前级加些必要的保护措施;如果是感性负载,那承受的电压会大不少,因为电感在关断瞬间会产生感生电动势(电磁感应定律),其方向与 VCC 方向相同(楞次定律),承受的最大电压为 VCC 与感生电动势之和;如果是变压器负载的话,在感性负载基础上还需要再加上漏感引起的感应电动势。

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