許多工程師經過對上海雷卯的 ESD TVS 二極管多年的驗證使用后產生信任,進而開始選用雷卯的 MOSFET。上海雷卯始終致力于嚴格把控產品質量以及滿足客戶需求。對于MOSFET選型,在此EMC 小哥分享一份上海雷卯的 MOSFET 選型指南,供初學者參考。
一、確定應用需求
1. 電路類型
- 開關電路:如果應用于開關電路,如電源開關、電機驅動等,需要關注 MOSFET 的開關速度、導通電阻和柵極電荷等參數。快速的開關速度可以減少開關損耗,提高效率;低導通電阻能降低導通時的能量損耗;而低柵極電荷則有助于加快開關轉換過程。
- 放大電路:用于放大電路時,要重點考慮 MOSFET 的線性度、增益和噪聲等特性。具有良好線性度和高增益的 MOSFET 能夠保證信號的準確放大,低噪聲則可以減少對信號的干擾。
2. 工作電壓和電流
- 工作電壓:確定電路的工作電壓范圍,選擇的 MOSFET 額定電壓應大于等于電路的最大工作電壓,并留有一定的余量(建議至少 1.5 倍余量),以確保在電壓波動或瞬態電壓情況下 MOSFET 能夠正常工作。
- 工作電流:根據負載的電流需求,選擇能夠承受相應電流的 MOSFET。注意查看 MOSFET 的額定電流(連續電流)和最大漏極脈沖電流等參數,額定電流應滿足負載在正常工作狀態下的電流需求,而最大漏極脈沖電流則要考慮在瞬態或脈沖電流情況下的承受能力。
3. 工作溫度
了解應用環境的溫度范圍,確保所選 MOSFET 的工作溫度范圍能夠覆蓋該范圍。如果工作環境溫度較高,需要關注 MOSFET 的熱阻、結溫等參數,選擇熱阻較小、結溫較高的器件,以保證在高溫環境下的可靠性。
二. 選擇 MOSFET 的類型(P 溝道或 N 溝道)
- P 溝道 MOSFET:P 溝道 MOSFET 的柵極電壓為負時導通,適用于源極接電源正極的電路。在一些需要低電壓控制或邏輯電平轉換的場合比較適用,例如電池供電的設備中,可用于防反接保護電路。其優點是在電路設計上可以簡化驅動電路,但缺點是導通電阻相對較大,電流驅動能力相對較弱。
- N 溝道 MOSFET:N 溝道 MOSFET 的柵極電壓為正時導通,通常用于源極接地的電路。具有較低的導通電阻和較高的電流驅動能力,適用于對功率要求較高、需要大電流輸出的場合,如功率放大器、電源轉換電路等。但其驅動電路相對復雜,需要較高的柵極電壓來控制導通。
三、關注關鍵參數
-導通電阻(Rds(on)):導通電阻越低,MOSFET 在導通狀態下的能量損耗越小,效率越高。對于對效率要求較高或工作電流較大的應用,應選擇導通電阻較小的 MOSFET。但導通電阻較低的器件價格可能相對較高,需要在性能和成本之間進行權衡。
- 柵極電荷(Qg):柵極電荷決定了 MOSFET 的開關速度和驅動電路的功耗。柵極電荷越小,開關速度越快,驅動電路的功耗越低。在高頻開關應用中,應選擇柵極電荷較小的 MOSFET 以提高系統的效率和性能。
- 漏源擊穿電壓(V(BR)DSS):漏源擊穿電壓是 MOSFET 能夠承受的最大漏源電壓,選擇時應確保該參數大于電路中的最大電壓應力,以防止器件擊穿損壞。
- 熱阻(Rθ):熱阻反映了 MOSFET 散熱的能力,熱阻越小,器件在工作時產生的熱量越容易散發出去,結溫越低,可靠性越高。在高功率應用或散熱條件較差的環境中,應選擇熱阻較小的 MOSFET,熱阻的具體參數可以參考另外一篇
《MOSFET器件參數:TJ、TA、TC到底講啥》。
四、封裝選擇
- 封裝類型:上海雷卯提供多種封裝類型的 MOSFET,如 SOT-23、SOP-8、DFN 等。不同的封裝類型具有不同的尺寸、引腳排列和散熱性能。例如,
SOT-23 封裝體積小,適用于空間受限的應用;
SOP-8 封裝引腳較多,可提供更好的電氣連接和散熱性能;
DFN 封裝具有較低的寄生電感和電容,適合高頻應用。
- 封裝質量:檢查封裝的質量和可靠性,確保引腳焊接牢固,封裝材料能夠承受高溫和機械應力。良好的封裝可以保證 MOSFET 在長期使用過程中的穩定性和可靠性。
五. 參考數據手冊和應用案例
- 數據手冊:仔細閱讀上海雷卯 MOSFET 的數據手冊,了解器件的詳細參數、性能曲線、工作條件和應用注意事項等信息。數據手冊是選型的重要依據,能夠幫助您準確地選擇適合的 MOSFET。
- 應用案例:參考上海雷卯提供的應用案例或其他客戶的成功經驗,了解不同型號的 MOSFET 在類似應用中的表現和可靠性。這可以為您的選型提供參考,避免在實際應用中出現問題。
六 、應用案例分享
1. LM3D40P02
- 特點:這是一款 P 溝道溝槽技術的 MOSFET,專為電子煙等小型設備優化設計。具有低閾值電壓(Vgs(th)=-0.65V(type)),可使設備快速啟動;強大的電流承載能力(Id=-40A),能在高負載條件下穩定工作;較低的導通電阻(Rds(on)=5mΩ),能有效減少能量損耗,延長電池續航;低門極電荷(Qg=38nc),加快了開關速度,提高了整體效率;采用 DFN3.3*3.3 的緊湊型封裝,易于集成到小型設備中。
- 應用場景:非常適合電子煙、小型智能設備等對空間和功耗有較高要求的應用場景。
2. LM8S16P03
- 特點:屬于 PMOS 類型的 MOSFET。漏源電壓(Vdss)為-30V,漏極電流(Id)為-16A,漏源導通電阻(Rdson)為 6.5mΩ,柵源電壓(Vgs)為±20V,柵極電荷(Qg)為 62.5。工作溫度范圍為-55℃~150℃,可適應較為惡劣的工作環境。
- 應用場景:適用于新能源、家用電器、3C 數碼、汽車電子、測量儀器、智能家居等多種領域。
由于上海雷卯的 MOSFET 產品系列較為豐富,具體的選型還需要根據實際的應用需求、電路參數等因素進行綜合考慮。如果需要更詳細的產品信息,建議聯系上海雷卯的銷售人員或參考其官方的產品樣冊。
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