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本帖最后由 jacky401 于 2021-1-17 20:36 编辑 & [& j% \. ]/ x" z+ J$ e: t" g
, {9 V% F4 |4 U目录
$ Z) C2 [6 b3 C9 L* D% y% ?1、MOSFET的优势4 F1 L4 _& p7 P; U
2、MOSFET 的选型基础5 M/ @8 H' Q* p# u* [/ a
3、MOSFET应用案例解析
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MOSFET四步选型及应用案例解析
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MOSFET广泛使用在模拟电路与数字电路中，和我们的生活密不可分。# L; m% Q3 f+ E
——首先，驱动电路比较简单。MOSFET需要的驱动电流比 BJT则小得多，而且通常可以直接由CMOS或者集电极开路TTL驱动电路驱动；
7 v, n* M5 Y, t9 B- }; K ——其次，MOSFET的开关速度比较迅速，能够以较高的速度工作；: A' w5 n i! W" f2 _8 ~
——另外，MOSFET没有二次击穿失效机理，它在温度越高时往往耐力越强，而且发生热击穿的可能性越低，还可以在较宽的温度范围内提供较好的性 能。1 c% w1 A; z) j/ R% j
MOSFET已经得到了大量应用，在消费电子、工业产品、机电设备、智能手机以及其他便携式数码电子产品中随处可见。
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5 `9 n' u) B5 X2 z9 V2 J& c2、MOSFET 的选型基础8 `! b: w: [ W6 Z, W3 X! R/ L6 m+ _
L( \& l1 G$ ^) W! M+ L' G) g MOSFET有两大类型：N沟道和P沟道。在功率系统中，MOSFET可被看成电气开关。作为电气系统中的基本部件，工程师如何根据参数做出正确选择呢？本文将讨论如何通过四步来选择正确的MOSFET。; }- z' N9 ?# e3 C2 A
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1）沟道的选择。为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOSFET.在典型的功率应用中，当一个MOSFET接地，而负载连接到干线电 压上时，该MOSFET就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应采用N沟道MOSFET,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOSFET连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOSFET,这也是出于对电压驱动的考虑。8 m* B5 r3 x+ k8 W7 ?- `6 A2 S
4 T$ G i% _9 U8 @: A 2）电压和电流的选择。额定电压越大，器件的成本就越高。根据实践经验，额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护，使MOSFET不 会失效。就选择MOSFET而言，必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压，即最大VDS.设计工程师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备（如电机 或变压器）诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同；通常，便携式设备为20V、FPGA电源为20~30V、85~220VAC应用为450~600V。* ?& ?4 p M0 c( b$ J
+ L2 m, S- _, X7 M1 Y! N 在连续导通模式下，MOSFET处于稳态，此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌（或尖峰电流）流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流，只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。& o$ R4 S7 }% p' y
. H: G. i; [' G 3）计算导通损耗。MOSFET器件的功率耗损可由Iload^2×RDS（ON）计算，由于导通电阻随温度变化，因此功率耗损也会随之按比例变化。对便携 式设计来说，采用较低的电压比较容易（较为普遍），而对于工业设计，可采用较高的电压。注意RDS（ON）电阻会随着电流轻微上升。关于RDS（ON）电 阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。4 s$ v5 ^. S1 v: E! [% b
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4）计算系统的散热要求。设计人员必须考虑两种不同的情况，即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果，因为这个结果提供更大的安全余量，能确保系统不会失效。在MOSFET的资料表上还有一些需要注意的测量数据；比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻，以及最大的结温。/ t* I4 d( l) L1 o( P- @' r
. P/ p2 ^$ e: g9 K5 Y2 `8 A 开关损耗其实也是一个很重要的指标。从下图可以看到，导通瞬间的电压电流乘积相当大。一定程度上决定了器件的开关性能。不过，如果系统对开关性能要求比较高，可以选择栅极电荷QG比较小的功率MOSFET。
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