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本帖最后由 jacky401 于 2021-1-17 20:36 编辑 * `7 ]8 c# o2 z8 z6 X5 D
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目录$ T3 N" ]4 _/ ]( y7 A/ v) D) L5 Z
1、MOSFET的优势
4 ]; a, @; V' M- A2、MOSFET 的选型基础6 w1 {9 l$ i" f/ E* P
3、MOSFET应用案例解析9 o; f4 m( C" J _& p5 Q
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MOSFET四步选型及应用案例解析 % u+ Z$ E \4 _- ?4 L( ?
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1、MOSFET的优势7 K0 S! P" T" f- c
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。
1 d' ]" U! U* i0 ]' q7 K, @ ——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；4 g( G: q0 M3 J+ M! q
——其次，MOSFET的开关速度比较迅速，能够以较高的速度工作；
/ {1 @' _/ _2 E; p5 f ?; t ——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。5 }( P2 F9 V d/ {+ K) x8 r ^6 G8 ^) k
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。8 E6 m% Y# T+ _# ^' ]- A
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2、MOSFET 的选型基础
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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。- r8 I& T$ C8 ]+ H/ \8 S
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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。( g4 T. }7 J5 s5 G5 P
, n/ j) V- J4 v6 |. E8 O 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。" T- X' Y# k t$ n& P7 ^+ `
% @) Y' ^1 Y" }, n: A# C 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。
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, ]/ E; O, |" b3 m5 @) l( X 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。
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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。- I8 K1 T/ [) d
) n D& @" F! c8 L2 o( Q, _, @5 A! W 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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