
使用功率 MOSFET 也有兩年多時間了,這方面的技術文章看了不少,但實際應用選型方面的文章不是很多。在此,根據學到的理論知識和實際經驗,和廣大同行一起分享、探討交流下功率 MOSFET 的選型。
由于相應理論技術文章有很多介紹 MOSFET 參數(shù)和性能的,這里不作贅述,只對實際選型用圖解和簡單公式作簡單通俗的講解。另外,這里的功率 MOSFET 應用選型為功率開關應用,對于功率放大應用不一定適用。
功率 MOSFET 的分類及優(yōu)缺點
和小功率 MOSFET 類似,功率 MOSFET 也有分為 N 溝道和 P 溝道兩大類;每個大類又分為增強型和耗盡型兩種。雖然耗盡型較之增強型有不少的優(yōu)勢,但實際上大部分功率 MOSFET 都是增強型的。(可能因為實際的制作工藝無法達到理論要求吧,看來理論總是跟實際有差距的,哈哈)
MOSFET 是電壓控制型器件,三極管是電流控制型器件,這里說的優(yōu)缺點當然是要跟功率三極管(GTR)來做比較的:優(yōu)點—開關速度快、輸入阻抗高、驅動方便等;缺點—難以制成高電壓、大電流型器件,這是因為耐壓高的功率 MOSFET 的通態(tài)電阻較大的緣故。
言歸正傳,下面來看看具體如何選型—功率 MOSFET 的選型
1 我的應用該選擇哪種類型的 MOSFET?
前面說了,實際應用主要使用增強型功率 MOSFET,但到底該選擇 N 溝道的還是 P 溝道的呢?如果你對這個問題有疑問,下面的圖和注釋會讓你一目了然!
負載(Load)的連接方式決定了所選 MOSFET 的類型,這是出于對驅動電壓的考慮。當負載接地時,采用 P 溝道 MOSFET;當負載連接電源電壓時,選擇 N 溝道 MOSFET。
2 確定額定電壓與額定電流
選好 MOSFET 的類型后,接下來要做的是確定在你的設計中,漏極和源級間可能承受的最大電壓,即最大 VDS 。MOSFET 能承受的最大電壓會隨溫度變化,這是我們工程師在設計時必須考慮到的,必須在整個可能工作溫度范圍內測試電壓變化范圍。
接下來,說點實際的:
MOSFET 在關斷瞬間,會承受到最大的電壓沖擊,這個最大電壓跟負載有很大關系:如果是阻性負載,那就是來自 VCC 端的電壓,但還需要考慮電源本身的質量,如果電源質量不佳,需要在前級加些必要的保護措施;如果是感性負載,那承受的電壓會大不少,因為電感在關斷瞬間會產生感生電動勢(電磁感應定律),其方向與 VCC 方向相同(楞次定律),承受的最大電壓為 VCC 與感生電動勢之和;如果是變壓器負載的話,在感性負載基礎上還需要再加上漏感引起的感應電動勢。
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