功率MOSFET选型的几点经验

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mosfet管的选型

mosfet管的选型

mosfet管的选型功率是选择MOSFET管的一个重要考虑因素。

功率是指MOSFET管能够承受的最大功率。

根据具体应用需求,我们需要选择功率适合的MOSFET管。

如果功率过小,可能无法满足电路需求;如果功率过大,可能会浪费资源或导致其他问题。

电压是选择MOSFET管的另一个重要因素。

电压是指MOSFET管能够承受的最大电压。

在选择MOSFET管时,我们需要确保其能够正常工作在所需的电压范围内。

如果电压过高,可能会导致MOSFET管损坏;如果电压过低,可能无法正常工作。

电流也是选择MOSFET管的一个关键参数。

电流是指MOSFET管能够承受的最大电流。

在选择MOSFET管时,我们需要根据所需的电流大小来选择合适的管子。

如果电流过大,可能会导致MOSFET管过载而损坏;如果电流过小,可能无法满足电路的需求。

开关速度也是选择MOSFET管的一个重要考虑因素。

开关速度是指MOSFET管的开关速度,即MOSFET管从开启到关闭或从关闭到开启的时间。

在某些应用中,快速的开关速度是必需的。

因此,在选择MOSFET管时,我们需要根据具体应用需求来选择开关速度适合的管子。

除了上述关键参数外,还有一些其他因素也需要考虑。

例如,温度特性、封装类型、价格等。

温度特性是指MOSFET管在不同温度下的性能表现。

封装类型是指MOSFET管的封装形式,如TO-220、SOT-23等。

价格是指MOSFET管的价格,我们需要根据预算来选择合适的管子。

在选择MOSFET管时,我们可以参考供应商提供的参数表和规格书。

这些文档通常提供了详细的参数信息,帮助我们选取适合的MOSFET 管。

此外,我们还可以咨询专业工程师或在相关技术论坛上寻求帮助。

选择合适的MOSFET管是确保电路正常工作的重要一步。

通过考虑功率、电压、电流、开关速度等关键参数,以及其他因素如温度特性、封装类型、价格等,我们可以选择到适合的MOSFET管,从而提高电路性能和可靠性。

选择最佳MOSFET的方法

选择最佳MOSFET的方法

选择最佳MOSFET的方法
MOS管现在在很多注重电源性能的便携产品中越来越多用来替代二极管用于同步整流,但是如何选型非常讲究,相信大部分童鞋都不太有底,特别是面对众多供应商、各种产品型号、多种参数,等等。

以英飞凌的低压MOS 管为例,提供的低压mos产品选型excel文件就超过500行(有需要这个文档的留言,可以分享),看了头大。

这里分享个选择最佳MOSFET的方法的文档。

为方便大家学习参考,列出部分摘要。

 同步整流基础知识
 要选择最优的MOSFET来实现同步整流,必须充分理解MOSFET的功耗产生机制。

首先,必须区分开随负载而变化的导通损耗与基本保持不变的开关损耗
 优化同步整流MOSFET
 要优化SR MOSFET的效率,必须找到开关损耗与导通损耗之间的最佳平衡点
 应当按何种负载电流优化MOSFET?
 要在整个负载范围内实现均衡的效率,必须借助四象限SR器件优化表对MOSFET电流做出合理的选择。

MOSFET选型注意事项及应用实例

MOSFET选型注意事项及应用实例

MOSFET选型注意事项及应用实例MOSFET的选型基础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。

当在N沟道MOSFET的栅极和源极间加上正电压时,其开关导通。

导通时,电流可经开关从漏极流向源极。

漏极和源极之间存在一个内阻,称为导通电阻RDS(ON)。

必须清楚MOSFET的栅极是个高阻抗端,因此,总是要在栅极加上一个电压。

如果栅极为悬空,器件将不能按设计意图工作,并可能在不恰当的时刻导通或关闭,导致系统产生潜在的功率损耗。

当源极和栅极间的电压为零时,开关关闭,而电流停止通过器件。

虽然这时器件已经关闭,但仍然有微小电流存在,这称之为漏电流,即IDSS。

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。

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。

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、85~220V AC 应用为450~600V。

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。

如何正确的选择MOSFET

如何正确的选择MOSFET

如何正确的选择MOSFET选择正确的MOSFET是非常重要的,因为它直接影响到电路的性能和稳定性。

以下是选择MOSFET的一些重要因素:1.预计的负载电流:首先要确定所需的负载电流。

MOSFET的电流容量决定了它能够支持的最大负载电流。

选择具有足够高电流容量的MOSFET以确保其能够正常工作。

2.最大耗散功率:MOSFET的最大耗散功率决定了它能够承受的最大功率。

在选择MOSFET时,要确保它的最大耗散功率能够满足应用的需求。

3.预计的工作电压:确定所需的工作电压范围。

选择MOSFET时,要确保它的工作电压范围能够满足应用的需求。

此外,还要注意MOSFET的最大击穿电压,以确保它能够在预期的工作电压下正常工作。

4.漏极电流:漏极电流是指在关闭状态下,MOSFET引脚之间的电流。

“关”状态下的漏极电流越低,MOSFET的效率越高。

选择具有低漏极电流的MOSFET有助于减少功耗和发热。

5.开关速度:选择MOSFET时,要根据应用的需求考虑其开关速度。

开关速度由MOSFET的电容和导通电阻决定。

速度较快的MOSFET可用于高频应用,速度较慢的MOSFET可用于低频或开关频率较低的应用。

6.导通电阻:导通电阻是指MOSFET在导通状态下的电阻。

导通电阻越低,MOSFET的效率越高,并且会减少功耗和发热。

选择具有较低导通电阻的MOSFET可提高电路的效率。

7.温度特性:MOSFET的温度特性对其稳定性和可靠性至关重要。

选择具有良好温度特性的MOSFET,以确保其在不同温度下的性能稳定。

8.价格和供应:最后,还要考虑MOSFET的成本和供应问题。

选择经济实惠且易于获得的MOSFET有助于控制成本并保证项目的进展。

在选择MOSFET时,还可以参考供应商的数据手册和规格表,以获取更多详细的技术参数和性能指标。

最好进行测试和验证,以确保所选的MOSFET能够满足预期的性能要求。

mosfet管的选型

mosfet管的选型

mosfet管的选型MOSFET管的选型MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的电子元件,广泛应用于各种电路中。

在选择MOSFET管时,我们需要考虑多个因素,以确保电路的性能和稳定性。

本文将介绍一些关键的选型要点和常见的MOSFET参数,帮助读者更好地进行选型决策。

我们需要了解MOSFET的基本工作原理和结构。

MOSFET由源极(S)、漏极(D)和栅极(G)组成。

通过在栅极施加电压,可以控制漏极和源极之间的电流。

MOSFET有两种类型:N沟道MOSFET(N-MOSFET)和P沟道MOSFET(P-MOSFET),其区别在于电荷载流子类型的不同。

在选型过程中,第一个要考虑的因素是MOSFET的工作电压(Vds)。

这是指MOSFET能够承受的最大漏极-源极电压。

选择合适的工作电压范围是至关重要的,以确保MOSFET在实际应用中不会受到过电压的损坏。

第二个要考虑的因素是MOSFET的最大漏极电流(Id)。

这是指MOSFET能够承受的最大漏极电流。

根据实际应用需求,我们需要选择合适的最大漏极电流,以确保MOSFET能够正常工作,并不会因为过大的电流而发生故障。

除了工作电压和最大漏极电流,还有一些其他重要的参数需要考虑。

其中之一是阈值电压(Vth),它是指在栅极和源极之间的电压,MOSFET开始导通的最低电压。

阈值电压的选择将直接影响MOSFET 的导通特性和工作状态。

我们还需要考虑MOSFET的导通电阻(Rds(on))。

导通电阻是指当MOSFET导通时,漏极和源极之间的电压降。

较低的导通电阻将导致更高的效率和更小的功耗,因此在一些高性能应用中,选择具有较低导通电阻的MOSFET是非常重要的。

除了这些参数,还有一些其他因素也需要考虑,例如开关速度、温度特性、封装类型和价格等。

这些因素根据实际应用需求和预算来决定。

为了确保选型的准确性,我们可以参考厂商提供的数据手册和应用指南。

这些资料通常包含详细的参数表、性能曲线和应用电路,可以帮助我们更好地了解和评估不同型号的MOSFET。

正确选择MOSFET四大要素

正确选择MOSFET四大要素

正确选择MOSFET四大要素作为电气系统中的基本部件,MOSFET需要工程师深入了解其关键特性及指标,以做出正确选型。

本文讲述正确选择MOSFET的方法,包括确定N/P沟道、确定额定电流、确定热要求、决定开关性能四大步骤,根据RDS(ON)、热性能、雪崩击穿电压及开关性能指标来选择正确的MOSFET。

MOSFET的选择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。

当在N沟道MOSFET 的栅极和源极间加上正电压时,其开关导通。

导通时,电流可经开关从漏极流向源极。

漏极和源极之间存在一个内阻,称为导通电阻RDS(ON)。

必须清楚MOSFET的栅极是个高阻抗端,因此,总是要在栅极加上一个电压。

如果栅极为悬空,器件将不能按设计意图工作,并可能在不恰当的时刻导通或关闭,导致系统产生潜在的功率损耗。

当源极和栅极间的电压为零时,开关关闭,而电流停止通过器件。

虽然这时器件已经关闭,但仍然有微小电流存在,这称之为漏电流,即IDSS。

第一步:选用N沟道还是P沟道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。

要选择适合应用的器件,必须确定驱动器件所需的电压,以及在设计中最简易执行的方法。

下一步是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。

知道MOSFET能承受的最大电压会随温度而变化这点十分重要。

功率MOSFET选型的几点经验

功率MOSFET选型的几点经验

首页招聘品牌会议视频专题TI专区论坛博客ttyyan12的博客|选择去向管理中心简历管理商务管理招聘管理论坛博客电源币|通知论坛通知 [4]博客通知|站内信|电源币[0]|退出zjhuang的博客/people/377112首页博文微博相册收藏关于我关注的人留言板帖子TA的TA的帖子TA的收藏关于 TATA关注的人zjhuang的博文功率MOSFET选型的几点经验 (2010-02-27 01:10) 分类: MOSFET应用功率MOSFET选型的几点经验使用功率MOSFET 也有两年多时间了,这方面的技术文章看了不少,但实际应用选型方面的文章不是很多。

在此,根据学到的理论知识和实际经验,和广大同行一起分享、探讨交流下功率MOSFET的选型。

由于相应理论技术文章有很多介绍MOSFET 参数和性能的,这里不作赘述,只对实际选型用图解和简单公式作简单通俗的讲解。

另外,这里的功率MOSFET 应用选型为功率开关应用,对于功率放大应用不一定适用。

不正之处,希望大家不吝指正。

功率MOSFET的分类及优缺点和小功率MOSFET 类似,功率MOSFET 也有分为N 沟道和P 沟道两大类;每个大类又分为增强型和耗尽型两种。

虽然耗尽型较之增强型有不少的优势(请查阅资料,不详述),但实际上大部分功率MOSFET都是增强型的。

(可能因为实际的制作工艺无法达到理论要求吧,看来理论总是跟实际有差距的,哈哈)MOSFET 是电压控制型器件,三极管是电流控制型器件,这里说的优缺点当然是要跟功率三极管(GTR)来做比较的:优点—开关速度快、输入阻抗高、驱动方便等;缺点—难以制成高电压、大电流型器件,这是因为耐压高的功率MOSFET的通态电阻较大的缘故。

言归正传,下面来看看具体如何选型—功率MOSFET的选型1. 我的应用该选择哪种类型的MOSFET?前面说了,实际应用主要使用增强型功率MOSFET,但到底该选择N 沟道的还是P沟道的呢?如果你对这个问题有疑问,下面的图和注释会让你一目了然!a) N 沟道MOSFET b) P沟道MOSFET负载(Load)的连接方式决定了所选MOSFET 的类型,这是出于对驱动电压的考虑。

选择MOSFET的技巧

选择MOSFET的技巧

选择MOSFET的技巧鉴于MOSFET技术的成熟,为设计选择一款MOSFET表面上看是十分简单的事情。

虽然工程师都熟谙MOSFET数据手册上的品质因数,但为了选择出合适的MOSFET,工程师必需利用自己的专业知识对各个具体应用的不同规格进行全面仔细的考虑。

例如,对于服务器电源中的负载开关这类应用,由于MOSFET基本上一直都是处于导通状态,故MOSFET的开关特性无关紧要,而导通阻抗(RDS(ON))却可能是这种应用的关键品质因数。

然而,仍然有一些应用,比如开关电源,把MOSFET用作有源开关,因此工程师必须评估其它的MOSFET性能参数。

下面让我们考虑一些应用及其MOSFET规格参数的优先顺序。

MOSFET最常见的应用可能是电源中的开关元件,此外,它们对电源输出也大有裨益。

服务器和通信设备等应用一般都配置有多个并行电源,以支持N+1 冗余与持续工作(图 1)。

各并行电源平均分担负载,确保系统即使在一个电源出现故障的情况下仍然能够继续工作。

不过,这种架构还需要一种方法把并行电源的输出连接在一起,并保证某个电源的故障不会影响到其它的电源。

在每个电源的输出端,有一个功率MOSFET可以让众电源分担负载,同时各电源又彼此隔离。

起这种作用的MOSFET 被称为"ORing"FET,因为它们本质上是以 "OR" 逻辑来连接多个电源的输出。

图1:用于针对N+1冗余拓扑的并行电源控制的MOSFET。

在ORing FET应用中,MOSFET的作用是开关器件,但是由于服务器类应用中电源不间断工作,这个开关实际上始终处于导通状态。

其开关功能只发挥在启动和关断,以及电源出现故障之时。

相比从事以开关为核心应用的设计人员,ORing FET应用设计人员显然必需关注MOSFET的不同特性。

以服务器为例,在正常工作期间,MOSFET只相当于一个导体。

因此,ORing FET应用设计人员最关心的是最小传导损耗。

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功率MOSFET选型的几点经验
作者:Hugo Yu
使用功率MOSFET也有两年多时间了,这方面的技术文章看了不少,但实际应用选型方面的文章不是很多。

在此,根据学到的理论知识和实际经验,和广大同行一起分享、探讨交流下功率MOSFET的选型。

由于相应理论技术文章有很多介绍MOSFET参数和性能的,这里不作赘述,只对实际选型用图解和简单公式作简单通俗的讲解。

另外,这里的功率MOSFET应用选型为功率开关应用,对于功率放大应用不一定适用。

不正之处,希望大家不吝指正。

功率MOSFET的分类及优缺点
和小功率MOSFET类似,功率MOSFET也有分为N沟道和P沟道两大类;每个大类又分为增强型和耗尽型两种。

虽然耗尽型较之增强型有不少的优势(请查阅资料,不详述),但实际上大部分功率MOSFET都是增强型的。

(可能因为实际的制作工艺无法达到理论要求吧,看来理论总是跟实际有差距的,哈哈)
MOSFET是电压控制型器件,三极管是电流控制型器件,这里说的优缺点当然是要跟功率三极管(GTR)来做比较的:优点—开关速度快、输入阻抗高、驱动方便等;缺点—难以制成高电压、大电流型器件,这是因为耐压高的功率MOSFET的通态电阻较大的缘故。

言归正传,下面来看看具体如何选型—
功率MOSFET的选型
1. 我的应用该选择哪种类型的MOSFET?
前面说了,实际应用主要使用增强型功率MOSFET,但到底该选择N沟道的还是P沟道的呢?如果你对这个问题有疑问,下面的图和注释会让你一目了然!
a) N沟道MOSFET b) P沟道MOSFET
负载(Load)的连接方式决定了所选MOSFET的类型,这是出于对驱动电压的考虑。

当负载接地时,采用P沟道MOSFET;当负载连接电源电压时,选择N沟道MOSFET。

2. 确定额定电压与额定电流
选好MOSFET的类型后,接下来要做的是确定在你的设计中,漏极和源级间可能承受的最大电压,即最大V DS 。

MOSFET能承受的最大电压会随温度变化,这是我们工程师在设计时必须考虑到的,必须在整个可能工作温度范围内测试电压变化范围。

接下来,说点实际的—
MOSFET在关断瞬间,会承受到最大的电压冲击,这个最大电压跟负载有很大关系:如果是阻性负载,那就是来自V CC端的电压,但还需要考虑电源本身的质量,如果电源质量不佳,需要在前级加些必要的保护措施;如果是感性负载,那承受的电压会大不少,因为电感在关断瞬间会产生感生电动势(电磁感应定律),其方向与V CC方向相同(楞次定律),承受的最大电压为V CC与感生电动势之和;如果是变压器负载的话,在感性负载基础上还需要再加上漏感引起的感应电动势。

对于以上几种负载情况,在计算出(或测出)最大电压后,再留有20%~30%的裕量,就可以确定所需要的MOSFET的额定电压V DS值。

在这里需要说的是,为了更好的成本和更稳定的性能,可以选择在感性负载上并联续流二极管与电感在关断时构成续流回路,释放掉感生能量来保护MOSFET,如果必要,还可以再加上RC缓冲电路(Snubber)来抑制电压尖峰。

(注意二极管方向不要接反。

当然,你也可以直接选择V DS足够大的MOSFET,前提是你不care成本。


额定电压确定后,电流就可以计算出来了。

但这里需要考虑两个参数:一个是连续工作电流值和脉冲电流尖峰值(Spike和Surge),这两个参数决定你应该选多大的额定电流值。

3. 导通电阻R DS对于散热需求的意义
选好了MOSFET的类型和额定电压电流后,并不意味着你就已经选好了MOSFET。

告诉你,没这么简单!
对于做工程的工程师来说,设计是要做成最后的产品的,而产品有外壳或者封装,这必然对器件有空间要求。

如果你有足够的空间来安装足够满足需求的散热装置,OK,那你已经可以定型你要的MOSFET了!但情况往往不是你想要的,你的产品也许外形非常小,或者你的产品外形非常薄,压根就不允许你安装额外的散热片,这时候怎么选MOSFET呢?这就是我下面要说的两种情况了—
a)允许在器件(贴片)下覆较大面积的铜,这就是所谓的PCB散热了,那么就要
根据面积计算该PCB散热片的热阻(器件供应商一般会提供单位面积PCB散
热片的热阻参数),然后再计算器件总的热阻。

b)不允许在贴片器件下铺设大面积的覆铜,那热阻就是器件本身的热阻了:RθJC+
RθJC,这种情况下的热阻是三种情况中最大的。

得到了热阻值之后,再根据你的系统具体工作温度情况计算出器件的总功耗。

然后可以估算出MOSFET的R DS值。

(关于热阻和功耗的具体理论和计算在我的另一篇博文《功率电子电路布局布线及散热处理》中有详细介绍。


下面来具体讲讲如何根据功耗来估算R DS值--
在《功率…》一文中讲过,功率器件的导通损耗和开关损耗构成了器件的总功耗。

对于MOSFET来说,由于开关速度快,在估算时可以近似认为导通损耗为主要损耗。

这样用总功耗除以工作电流的平方得到R DS。

R DS≈P/I2LOAD当然,导通电阻值也是需要留有一定裕量的,因为这是近似计算的结果。

这里计算需要考虑的情况是,导通电阻值是随温度而变化的(可选最大值作选择依据),而且也会受V GS影响(V GS越大,R DS越小),设计时要根据系统实际情况设定V GS值。

开关损耗其实也是一个很重要的指标,一定程度上决定了器件的开关性能。

不过,这里没必要进行复杂的计算,如果系统对开关性能要求比较高,可以选择栅极电荷Q G比较小的功率MOSFET。

总结
讲了这么多,自己也有点头大了,估计大家跟我也差不多。

不想总结文章里的内容了,就说两句实在的吧:电子工程师存在的意义和价值并不只是把客户所需要的功能用电路来实现,而是花更少的成本来设计电路去满足客户相同的功能和性能!这也是前面长篇累牍总结如何合理选型的意义所在!
请关注我的博客:Hugo的模拟人生
/crespohugo/。

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