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比较最佳功率电子用MOSFET 1 min Blog MOSFET是涉及稳定电源供应、快速开关和低损耗的一些最重要的组件,在多种应用中发挥着重要作用。特别是,离散MOSFET在电机控制、电源调节、专用逻辑、高功率放大器、照明以及其他需要高电流吸收和低损耗的系统中占据主要地位。如果你开始在组件市场上四处查看,你会发现大多数半导体制造商都提供多种组件选项。在如此多的组件选项中导航和进行比较可能很困难,尤其是当有这么多组件选项可用时。 尽管我们希望认为有一种MOSFET适用于所有事物,但实际上并没有一种客观上“最好”的MOSFET适用于每个系统。一些MOSFET针对特定产品、应用或行业。其他则针对一般的“高功率”或“低功率”设计师。权衡利弊需要时间、技能和经验,并不是所有工程师都有时间比较每个组件。因此,可以理解一些工程师有他们用于一切的首选MOSFET,即使这可能意味着他们在为了这种便利而过度设计他们的系统并增加额外成本。 因为我们非常关心帮助工程师获得适合他们产品的完美组件,我们编制了一份适用于一系列电力电子应用的最佳MOSFET列表。这些产品的选择和比较基于它们的受欢迎程度,而其他一些不那么知名或较新的组件则提供了相对于更受欢迎的MOSFET选项的重大优势。 比较最佳MOSFET 如果你正在为你的新电子设备寻找最佳MOSFET选项,应该比较哪些维度呢?有几个维度可以用来比较MOSFET,范围从基本电气参数到高频性能。首先,我们将看看通常适用于MOSFET的基本电气规格,然后我们将看看在专业应用中重要的更高级性能指标。 基本电气规格 在选择最佳MOSFETs时,以下是一些重要的电气规格。 电流限制:这可能是最常用来选择最佳MOSFET的一个规格。如果在某个ON状态电阻下超过了电流限制,通道中的散热会加速,组件将迅速失效。 ON状态电阻:这是电流限制的对应项。ON状态电阻将决定通道中耗散的功率量以及组件是否能承受高电流。 温度限制:这只是量化可靠性的另一种方式。如果MOSFET的结温超过额定值,它们几乎会立即失败,因此这个规格在高可靠性系统中至关重要。 增强模式与耗尽模式:这仅仅决定了在操作过程中如何调制门极使MOSFET开启或关闭。 击穿电压:这简单地说明了驱动体二极管进入反向偏置所需的电压。这些电压往往相当高,但在可能运行在负极性的高功率系统中仍然很重要。 上升时间:对于开关应用,如在开关转换器中,上升时间是一个重要考虑因素。当用PWM脉冲驱动器驱动时,上升时间应该短于送到门极的脉冲。 在MOSFET过度设计是可以接受的,特别是在芯片短缺期间。例如,你总可以接受较低的ON状态电阻以确保通道中的低功率损耗和散热,你也总可以接受更高的电流额定值以确保可靠性。随着 组件短缺似乎从一个组件类别转移到另一个组件类别,你永远无法预测你偏好的穿孔MOSFET何时突然短缺。 更高级的性能指标 上面列出的点对于只需要在硅上的通用组件的低频率、低功率系统来说是很好的。然而,随着涉及射频功率产品的新应用迅速成为常态,以及在某些行业中可靠性如此重视,其他指标变得非常重要,并将成为选择最佳MOSFET的基础。 材料平台:硅是绝大多数集成电路的首选材料,但对于高级应用来说,其他平台更为理想。这里重要的是,低损耗频率范围和热导率是材料平台的功能。像GaAs、SiC和GaN这样的替代材料都能在较高频率下为给定的功率输出提供更高的热导率。 输入和输出电容:在实际的无线频率或在超快速数字系统中,电容变得重要,因为它会修改输入阻抗并限制组件的带宽。在非常高的频率(毫米波)下,输入和输出电容可以形成一个意外的反馈回路,允许功率在一个闭环中流动,其中噪声被放大。 温度系数:在设计高可靠性系统时,应考虑多个温度系数值。这些系数在精密测量和电光学(例如, 阅读文章