国创场效应晶体管选型技巧

2022-09-28
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  场效应晶体管是一种类型的晶体管,使用一个电场来控制的流动电流在半导体。场效应晶体管通过向栅极施加电压来控制电流的流动,从而改变漏极和源极之间的电导率。也称为单极晶体管,因为它们涉及单载流子类型的操作。也就是说,场效应晶体管在其操作中使用电子或空穴作为电荷载流子,但不能同时使用两者存在许多不同类型的场效应晶体管。场效应晶体管的选择,有可能直接影响到整个电路的效率和成本,下面国创为你总结选型技巧。

  沟道类型

  选择好场效应晶体管器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道场效应晶体管。在典型的功率应用中,当一个场效应晶体管接地,而负载连接到干线电压上时,该场效应晶体管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中,应采用N沟道场效应晶体管,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当场效应晶体管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沟道场效应晶体管,这也是出于对电压驱动的考虑。

  额定电压

  确定所需的额定电压,或者器件所能承受的最大电压。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,使场效应晶体管不会失效。就选择场效应晶体管而言,必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压,即最大VDS。知道场效应晶体管能承受的最大电压会随温度而变化这点十分重要。我们须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围,确保电路不会失效。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。

  额定电流

  该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似,确保所选的场效应晶体管能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下,场效应晶体管处于稳态,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。

  导通损耗

  在实际情况下,场效应晶体管并不是理想的器件,因为在导电过程中会有电能损耗,这称之为导通损耗。场效应晶体管在“导通”时就像一个可变电阻,由器件的RDS(ON)所确定,并随温度而显着变化。器件的功率耗损可由Iload2×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。对场效应晶体管施加的电压VGS越高,RDS(ON)就会越小;反之RDS(ON)就会越高。

  以上就是国创讲解的场效应晶体管选型技巧,希望看完能够对您有所帮助,如果您想要了解更多关于场效应晶体管的相关信息的话,欢迎在线咨询我们国创客服或是拨打服务热线029-85251919进行咨询,我们将竭诚为您提供优质的服务!
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