場效應(yīng)晶體管是一種類型的晶體管,使用一個電場來控制的流動電流在半導(dǎo)體。場效應(yīng)晶體管通過向柵極施加電壓來控制電流的流動,從而改變漏極和源極之間的電導(dǎo)率。也稱為單極晶體管,因為它們涉及單載流子類型的操作。也就是說,場效應(yīng)晶體管在其操作中使用電子或空穴作為電荷載流子,但不能同時使用兩者存在許多不同類型的場效應(yīng)晶體管。場效應(yīng)晶體管的選擇,有可能直接影響到整個電路的效率和成本,下面國創(chuàng)為你總結(jié)選型技巧。
溝道類型
選擇好場效應(yīng)晶體管器件的**步是決定采用N溝道還是P溝道場效應(yīng)晶體管。在典型的功率應(yīng)用中,當(dāng)一個場效應(yīng)晶體管接地,而負(fù)載連接到干線電壓上時,該場效應(yīng)晶體管就構(gòu)成了低壓側(cè)開關(guān)。在低壓側(cè)開關(guān)中,應(yīng)采用N溝道場效應(yīng)晶體管,這是出于對關(guān)閉或?qū)ㄆ骷桦妷旱目紤]。當(dāng)場效應(yīng)晶體管連接到總線及負(fù)載接地時,就要用高壓側(cè)開關(guān)。通常會在這個拓?fù)渲胁捎肞溝道場效應(yīng)晶體管,這也是出于對電壓驅(qū)動的考慮。
額定電壓
確定所需的額定電壓,或者器件所能承受的最大電壓。額定電壓越大,器件的成本就越高。根據(jù)實踐經(jīng)驗,額定電壓應(yīng)當(dāng)大于干線電壓或總線電壓。這樣才能提供足夠的保護(hù),使場效應(yīng)晶體管不會失效。就選擇場效應(yīng)晶體管而言,必須確定漏極至源極間可能承受的最大電壓,即最大VDS。知道場效應(yīng)晶體管能承受的最大電壓會隨溫度而變化這點十分重要。我們須在整個工作溫度范圍內(nèi)測試電壓的變化范圍。額定電壓必須有足夠的余量覆蓋這個變化范圍,確保電路不會失效。需要考慮的其他安全因素包括由開關(guān)電子設(shè)備(如電機(jī)或變壓器)誘發(fā)的電壓瞬變。不同應(yīng)用的額定電壓也有所不同;通常,便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源為20~30V、85~220VAC應(yīng)用為450~600V。
額定電流
該額定電流應(yīng)是負(fù)載在所有情況下能夠承受的最大電流。與電壓的情況相似,確保所選的場效應(yīng)晶體管能承受這個額定電流,即使在系統(tǒng)產(chǎn)生尖峰電流時。兩個考慮的電流情況是連續(xù)模式和脈沖尖峰。在連續(xù)導(dǎo)通模式下,場效應(yīng)晶體管處于穩(wěn)態(tài),此時電流連續(xù)通過器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過器件。一旦確定了這些條件下的最大電流,只需直接選擇能承受這個最大電流的器件便可。
導(dǎo)通損耗
在實際情況下,場效應(yīng)晶體管并不是理想的器件,因為在導(dǎo)電過程中會有電能損耗,這稱之為導(dǎo)通損耗。場效應(yīng)晶體管在“導(dǎo)通”時就像一個可變電阻,由器件的RDS(ON)所確定,并隨溫度而顯著變化。器件的功率耗損可由Iload2×RDS(ON)計算,由于導(dǎo)通電阻隨溫度變化,因此功率耗損也會隨之按比例變化。對場效應(yīng)晶體管施加的電壓VGS越高,RDS(ON)就會越??;反之RDS(ON)就會越高。
以上就是
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