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功率MOSFET选型指南(MOS管选型关键因素与步骤解析)
类别:媒体报道 发布时间:2024-11-19 10:23:06 浏览人数:10938

在电子设计领域,功率MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)的选型是一个至关重要的环节。正确的选型不仅能够确保电路的高效稳定运行,还能有效控制成本。本文将详细解析功率MOSFET选型时需要考虑的关键因素和步骤。

1. 确定MOSFET类型:N沟道还是P沟道?


首先,需要根据电路的需求确定是选择N沟道还是P沟道的MOSFET。N沟道MOSFET适用于低压侧开关,而P沟道MOSFET适用于高压侧开关。选择时要考虑所需的额定电压,并留出1.2~1.5倍的电压余量以确保保护和防止MOSFET失效。



2. 考虑关键参数


2.1 导通电阻Rds(on)


导通电阻Rds(on)表示MOSFET处于导通状态时漏极和源极端子之间的电阻。传导损耗取决于它,Rds(on)的值越低,传导损耗越低。

2.2 栅极电荷Qg


栅极电荷Qg表示栅极驱动器打开/关闭器件所需的电荷。

2.3 品质因数FoM


品质因数FoM是Rds(on)和Qg的乘积,说明了MOSFET的传导损耗和开关损耗。

2.4 击穿电压BVDSS


击穿电压BVDSS是MOSFET能够承受的最大电压,超过这个值可能会导致器件损坏。

2.5 体漏极二极管


当器件用作功率二极管时必须考虑体漏极二极管,这可能影响开关时间和电压尖峰。


3. 考虑热要求


器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。根据这个方程可解出系统的最大功率耗散。



4. 开关性能


作为开关器件,MOSFET的开关时间也是一个重要的考虑因素。在高速电路中,应选择输入、输出电容Ciss&Coss小、开关时间Ton&Toff短的MOSFET,以保证数据通信正常。

5. 封装选择


根据PCB板的尺寸,选择合适的MOSFET尺寸。在板载面积有限的情况下,尽可能选择小封装;尽量选择常见封装,以备后续选择合适的替代料。

6. 品牌与成本


选择合适的品牌也很重要。欧美系和日系企业的产品技术和性能优秀,但价格较高。韩国和中国台湾企业在价格上具有优势,而中国大陆本土企业则在中低端市场有竞争力。

结论


功率MOSFET的选型是一个综合性的过程,需要考虑多种因素,包括器件类型、关键参数、热要求、开关性能、封装以及成本等。通过细致的分析和比较,可以为特定的应用选择最合适的MOSFET,从而确保电路的性能和可靠性。

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