必须阅读工程师！从驾驶员到热管理：MOSFET选择

由于具有独特的性能优势，因此MOSFET已成为模拟电路和数字电路中的必要组件，并且广泛用于电子消费者，工业设备，智能手机和便携式数字产品。它的主要优点可以在三个方面看到：简化电路的驾驶设计，当前驾驶低于BJT，并且可以直接由CMOS或开放的TTL电路收集器驱动；出色的传输速度，无电荷存储效果，并支持高速操作；强大的热稳定性，没有损伤的次要风险，并且在高温环境中的性能更稳定。这些属性在需要高可靠性和效率的情况下会产生特别保留的MOSFET。它的文章指出：近年来，随着车辆，通信，能源，消费和绿色行业等行业的迅速发展，近年来，大量MOSFET产品，近年来，Power MOSFET引起了很多关注。 Nahuhulaan na ang pangkalahatang tambalan taunang rate ng paglago ng Power MOSFET market ng China ay aabot sa 13.7% mula 2010 hanggang 2015. Bagaman sinabi ng firm ng pananaliksik sa merkado na si Isuppli na ang Power MOSFET market ay mabagal sa taong ito dahil sa mga patakaran sa pamumuhunan在pang -ekonomiya at ang mga raw na stucya sa suplay ng martyyales na dulot ng lindol ng hapon，hinihiling ang mga mga elektronikong在数据处理中的消费者仍然热情洋溢，长期以来，在长期以来，在长期以来，会继续越来越多地逐渐发展，因此会继续努力，因此，良好的时间会越来越舒适，因此，舒适的时间，舒适的时间，变得舒适。技术AY可以改善，并且Power MOSFET市场受到新技术的质疑。例如，许多行业公司已经开始开发GAN Power Devices，并坚持认为可以改善硅电源的性能是有限的。但是，Gan对Power MOSFET市场的挑战是St在早期阶段生病。 MOSFET在技术成熟度，供应等方面仍然具有明显的优势。经过30多年的发展，MOSFET市场不容易被新技术迅速取代。在五年或更长时间以来，MOSFET仍将占主导地位。 MOSFET将是许多新工程师将接触的设备。这次半个月的对话将从基础知识开始，并探索一些MOSFET基础知识，包括选择，介绍基本参数，系统和散热耗散的考虑等。我们最终将引入一些最常见的流行应用程序。 MOSFET的主要选择具有两种类型的MOSFET：N通道和P通道。在电力系统中，可以将MOSFET视为电开关。当在N通道MOSFET的门和源之间添加正电压时，其开关就会打开。在进行时，电流可以通过交换机从运河流到资源。运河之间有内部电阻和起源，称为On-Cermistance RDS（ON）。应该清楚的是，MOSFET门是一个高阻抗端子，因此应将电压添加到门中。如果门漂浮，该设备将无法正常工作，我可以在某些情况下或变成不适当的时刻，从而导致系统可能损失了系统。当源和门之间的电压为零时，开关将打开，电流停止通过设备。尽管此时关闭了该设备，但仍有一个很小的电流，称为泄漏电流，尤其是IDSS。作为电气系统中的关键要素，工程师如何根据参数做出正确的选择？本文将讨论如何通过四个步骤选择正确的MOSFET。 1）选择通道。为设计选择合适的设备的第一步是决定是使用N通道还是P通道MOSFET。在标准电源应用中，当MOSFET基于且负载连接到主Vol时MOSFET的主线的tage会产生低压侧开关。在低压开关中，应使用n通道MOSFET，以a-a-a-ajust关闭或打开设备所需的电压。当MOSFET连接到总线并接地时，应使用高压开关。 P通道MOSFET通常在此拓扑结构中使用，这也是由于电压驱动因素引起的。 2）选择电压和电流。电压速度越高，设备的成本越高。根据实用的经验，现成的电压应大于主电压线或总线电压。这将提供足够的保护，使MOSFET不会失败。在选择MOSFET方面，有必要确定可能在运河和资源之间发生的最大电压，即最大VD。工程师需要考虑的其他安全因素包括通过移动电子设备（例如摩托车或变压器）来包括电压瞬变。卷不同应用程序的tage率也有所不同；通常，便携式设备为20V，FPGA的电源为20〜30V，85〜220VAC应用程序为450〜600V。在连续传导模式下，当电流继续通过设备时，MOSFET处于稳定状态。脉搏尖峰是当大量的潮流（或尖峰电流）流入设备时。在确定这些条件下的最大电流时，您只需要直接选择可以承受此最大电流的设备。 3）计算传导的损失。 MOSFET设备的功率损失可以通过ILOAD2×RDS计算（ON），并且由于电阻随温度而变化，因此功率损耗也有所不同。对于便携式设计，使用较低的电压更容易（更常见），而对于工业设计，则可以使用较高的电压。请注意，RDS（ON）电阻将略微上升到电流。有关RDS（ON）电阻的各种电气参数变化可以在制造商提供的技术信息表。 4）计算系统散热要求。设计师应考虑两种不同的情况：最坏的情况和实际情况。建议进行最坏情况的计算，因为此结果提供了更大的安全幅度，并确保系统不会失败。 MOSFET数据表上还应注意一些测量数据。作为包装设备和环境的半导体结之间的热电阻，以及最大连接温度。失去开关确实是一个非常重要的指标。从下图可以看出，一旦传导相对较大，电压产物和电流。在一定程度上，它决定了设备的运动。但是，如果系统需要高移动性能，则可以选择较小的门QG。 MOSFET应用程序案例分析1。转移的定义电源应用，这种类型的应用需要MOSFET，并定期进行I -ON。同时，有十二个拓扑可用于移动电源，这是一个简单的例子。 DC-DC电源中常用的主要降压转换器取决于两个MOSFET来执行开关功能（如下图），即将电感器的能量固定，然后释放负载能。目前，设计师通常会选择道路频率-A kHz甚至以上1 MHz以上，因为较高的磁成分可能是较小的。电源传输中的第二个最重要的MOSFET参数包括输出电容，阈值电压，门阻抗和雪崩能量。 2。电动机控制应用程序控制应用程序是功率MOSFET非常有用的另一个应用领域。典型的电路控制电路使用2个MOSFET（4用于全彩），但是这两个MOSFET的关闭时间（死时间）相等。对于此类应用，RevERSE恢复时间（TRR）非常重要。在控制电感载荷（例如旋转电动机）时，控制电路移至OFF状态的桥电路中的MOSFET，这一次，另一个转换到桥电路的转换是通过MOSFET中的主体二极管暂时反转的。因此，当前的循环再次循环，并继续增强电动机的能力。当第一个MOSFET再次是时，应将存储在另一个MOSFET二极管中的电荷通过第一个MOSFET释放并释放，这是能量损失，因此TR较短，损失越小。 3.自动化应用在过去20年中，汽车功率MOSFET取得了巨大的发展。选择功率MOSFET，因为它可以承受由载荷降低和系统能量突变引起的瞬时高压现象，这些现象通常在汽车电子系统中遇到的系统能量突变。它的包装很简单，主要使用PSTO220和TO247。同时，诸如el等申请在大多数汽车中，eCtric窗户，燃油注射，间歇性雨刷和巡航控制逐渐成为标准，并且在设计中需要类似的电源设备。在此期间，随着电动机，电磁阀和喷油器的普及，汽车动力MOSFET继续增长。自动化设备中使用的MOSFET设备涉及各种电压，电流和抗性。调整电动机控制设备桥将使用30V和40V故障电压型号；在应控制负载和爆炸的情况下，将使用60V设备来驱动负载；当行业标准转移到42V电池系统时，需要75V技术。具有高度互补电压的设备需要使用100V至150V型号；至于超过400V的MOSFET设备，它们用于发动机驱动器单元的控制电路和高灯癫痫大灯。汽车MOSFET的当前驾驶范围从2A到100a或UP，并且开机ISTANCE范围从2MΩ到100MΩ。 MOSFET载荷包括电动机和欺凌门，灯，热量组件，电容性压电组件以及DC/DC的电源。传输频率范围通常为10kHz至100kHz。应当指出，电动机控制不适用于高于20kHz的传输频率。其他基本要求是UIS性能，连接温度限制的操作条件（-40度至175度，有时至200度）以及汽车使用寿命的高可靠性灯。 4。LED灯驱动器。设计LED灯时，经常使用MOS管道。对于连续驾驶的LED，通常使用NMOS。功率MOSFET与双极晶体管不同。他们的大门容量很大。电容器在执行之前应收取费用。仅当容量电压超过阈值电压（VGS-TH）时，MOSFET才会开始执行。因此，有必要设计出门驾驶员的加载帽的注意力Acity必须足够大，以确保在所需的系统时间内完成栅极电容（CEI）的等效电容的电荷。 MOSFET传输速度与其输入电容器的充电和释放有关。尽管用户没有降低CIN值，但它可能会降低Pagma信号源门的RS RS的内部电阻量，从而减少了栅极回路的充电和释放，并且移动速度速度提高。通常，IC驾驶能力主要在这里找到。我们谈论选择一个MOSFET，这意味着外部MOSFET正在驱动恒定电流IC。当然，我们不需要使用内置MOSFET考虑IC。通常，外部MOSFET将在超过1a的波浪中考虑。为了获得更大，更灵活的LED功率功能，外部MOSFET是唯一的选择，IC需要适当的驾驶功能，而MOSFET输入电容器是基本参数。下图CGD和CG等效MOSFET电容器。一般IC的PWM输出包括电流限制电阻。特定值与驱动IC高潮的输出能力有关。可以估计将其视为r = vcc/ipeak。通常，在IC驱动器中，从约10-20Ω中选择RG。在一般应用中，IC驱动器可能会直接驱动MOSFET，但认为驱动器的轨迹通常不直，感应能力可能更大，并且为防止外部干扰，应使用RG驱动器电阻来抑制它。考虑到痕量分布能力的影响，该电阻应尽可能接近MOSFET门。以上讨论了MOSFET对国家的抗性的选择。为了确保快速释放门电荷，此时电阻的量应尽可能小。通常，为了确保快速放电，可以平行连接二极管。当抵抗力很小时，共鸣将使因此，由于痕量电感而发生（因此，在某些应用中，在此二极管中也会观察到二极管的少量共振），但是由于二极管的反向电流不是I -ON，因此RG此时参与了反向共振环，因此反向共振的尖峰可以停止。在估计传导，输出要求和连接温度的损失时，您可以参考上一篇文章中教授的程序。 Mosfettain使用场的响应是巨大的，远非一两个文章中的摘要。