功率場(chǎng)效應(yīng)管有哪些類型？功率場(chǎng)效應(yīng)管的選擇標(biāo)準(zhǔn)

功率場(chǎng)效應(yīng)管的主要類型

功率MOSFET的類型：按導(dǎo)電溝道可分為P溝道和N溝道。當(dāng)柵極電壓為零時(shí)，有導(dǎo)電通道和增強(qiáng)型。對(duì)于N（P）溝道器件，柵極電壓大于（小于）零，功率MOSFET主要是N溝道增強(qiáng)。

?耗盡模式：正通常切換為“ON”，無(wú)柵極偏置電壓，但需要柵極至源極電壓（Vgs）才能將器件切換為“OFF”

?增強(qiáng)模式：正常關(guān)閉。

?N溝道MOSFET：正電壓和電流。

?P溝道MOSFET：負(fù)電壓和電流。

?低壓MOSFET：BVDSS范圍為0V至200V。

?高壓MOSFET：BVDSS大于200V。

功率場(chǎng)效應(yīng)管的選擇標(biāo)準(zhǔn)

如何根據(jù)制造商的說(shuō)明書選擇符合您需求的產(chǎn)品？可以采取以下四個(gè)步驟來(lái)選擇合適的MOSFET。

頻道選擇

選擇正確器件的第一步是確定是N溝道還是P溝道MOSFET。用于典型的電源應(yīng)用。當(dāng)MOSFET接地且負(fù)載連接到主線路電壓時(shí)，MOSFET形成低壓側(cè)開關(guān)。在低壓側(cè)開口時(shí)，應(yīng)采用N溝道MOSFET，這是由于考慮了閉合或傳導(dǎo)器件所需的電壓。當(dāng)MOSFET連接到總線和負(fù)載接地時(shí)，使用高壓側(cè)開關(guān)。通常，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中使用P溝道MOSFET，這也是由于考慮了電壓驅(qū)動(dòng)。

電壓和電流

額定電壓越大，器件成本越高。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，額定電壓應(yīng)大于干線電壓或母線電壓。只有這樣才能提供足夠的保護(hù)，以確保MOSFET不會(huì)失效。對(duì)于MOSFET的選擇，有必要確定漏極和源極之間可能采用的最大電位電壓，即最大VDS要考慮的其他安全因素。設(shè)計(jì)工程師包括由開關(guān)電子設(shè)備（如電機(jī)或變壓器）引起的電壓瞬變。

不同應(yīng)用的額定電壓也不同;通常便攜式設(shè)備為20V，FPGA電源為20~30V，85~220VAC應(yīng)用為450~600V。在連續(xù)導(dǎo)通模式下，MOSFET處于穩(wěn)態(tài)，電流連續(xù)通過(guò)器件。脈沖尖峰是指流過(guò)器件的大量浪涌（或尖峰電流）。一旦確定了這些條件下的最大電流，就需要直接選擇能夠承受最大電流的設(shè)備。

傳導(dǎo)損耗的計(jì)算

MOSFET器件的功率損耗可以通過(guò)Iload2*RDS（ON）計(jì)算。由于導(dǎo)通電阻隨溫度變化，功耗也會(huì)成比例變化。對(duì)于便攜式設(shè)計(jì)，使用較低的電壓更容易，但對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)，可以采用更高的電壓。請(qǐng)注意，RDS（ON）的電阻會(huì)隨著電流而略有增加。有關(guān)RDS（ON）電阻的各種電氣參數(shù)可在制造商提供的技術(shù)數(shù)據(jù)表中找到。

計(jì)算系統(tǒng)的散熱要求

設(shè)計(jì)師必須考慮兩種不同的情況，即最壞情況和真實(shí)情況。建議使用最壞情況的計(jì)算結(jié)果，因?yàn)榇私Y(jié)果提供了更大的安全裕度，以確保系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)故障。MOSFET表上還有一些測(cè)量數(shù)據(jù)，例如半導(dǎo)體結(jié)與環(huán)境之間的熱阻，以及最高結(jié)溫。

開關(guān)損耗也是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。電壓和電流的乘積在導(dǎo)通的瞬間相當(dāng)大，這在一定程度上決定了器件的開關(guān)性能。但是，如果系統(tǒng)需要相對(duì)較高的開關(guān)性能，則可以選擇相對(duì)較小的柵極功率QGMOSFET。