分立元件
MOSFET
现代电子的开关与放大主力。
这是什么?
MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是电压控制的开关。对栅极施加电压即可在漏极与源极之间导通电流。用作 DC-DC 转换器、电机驱动器、电源分配选通与信号切换的开关器件。有 N 沟道(较常见,单位面积 RDS(on) 较低)和 P 沟道(高侧驱动较简单)两种。
何时需要它?
- 任何 DC-DC 转换器(降压、升压、反激、半桥)的开关器件。
- 电机驱动器(BLDC、步进、有刷直流)。
- 负载开关与电池保护。
- 反向极性保护(以 PMOS 构成的理想二极管电路)。
- 信号级模拟开关(例如 2N7002 等小信号 NMOS 用于电平平移、选通)。
如何挑选合适的型号
- 极性(N 或 P)
- N 沟道用于低侧切换或同步整流;P 沟道用于栅极驱动较简单的高侧驱动。
- VDS(漏源极击穿电压)
- 必须超过开关所见最大电压。常见 30 V、40 V、60 V、100 V、150 V、200 V、650 V、800 V。
- 您 VGS 下的 RDS(on)
- 导通电阻。越低发热越少但晶圆 / 成本越大。规格给定 VGS = 10 V(逻辑)或 4.5 V(低压栅)。
- VGS(max) 与 VGS(th)
- VGS(max) 为不可超过的额定。VGS(th) 为 MOSFET 开始导通的位置 — 对 2 V 以下驱动应用很重要。
- Qg(总栅极电荷)
- 切换栅极所需能量。Qg 越小切换越快、驱动损耗越低。高 fSW 时关键。
- 封装
- 小信号用 SOT-23 / SOT-323 / SOT-363 / DFN1006;电源用 DFN2x2 / DFN3x3 / SO-8 / TO-220 / TO-263 / TOLL。
Magnias 提供的产品
Magnias MOSFET 产品线是我们最强的类别之一 — 小信号 NMOS 如 2N7002CL(请务必使用 2N7002CL 而非 2N7002KL)、用于降压同步整流的低压功率 NMOS、用于负载开关的 60-200 V 单颗与双颗 N 沟道,以及用于离线 PFC / 反激应用的 600-800 V 超结。AEC-Q101 车规版本广泛供应。注意:PMH80N650PK 已停产 — 请咨询我们最新的 650 V SJ 推荐。
常见问题
为什么数据手册在多个 VGS 值下标示 RDS(on)?
MOSFET 导通电阻随栅极驱动提高而下降直至饱和。请选择符合您栅极驱动器输出的 VGS,并查看「该」RDS(on) — 若您仅将栅极驱至 4.5 V,别相信头条 10 V 的数字。
「逻辑电平」MOSFET 是什么意思?
VGS(th) 足够低(通常 < 2 V),3.3 V 或 4.5 V 栅极驱动就能完全增强。对微控制器直接驱动至关重要。
2N7002 — 该用哪个版本?
Magnias 建议使用 2N7002CL,而非 2N7002KL — CL 版本为当前生产的直接替代品。
为什么超结在高压下更好?
电荷平衡的柱状结构让器件可用较窄的耗尽宽度维持耐压,RDS(on) 在 500 V+ 随电压缩放比平面设计好得多。SJ MOSFET 是离线 PFC 与 LLC 应用的标准。
如何避免半桥中的直通?
两 FET 切换之间的死区时间。最小死区时间 = max(td(off)) + Qg / 驱动电流。多数栅极驱动 IC 可让您直接设定此值。