作为电气系统中的基本部件,工程师如何根据参数做出正确选择呢?本文将讨论如何通过四步来选择正确的MOSFET。沟道的选择。为设计选择正确器件的头一步是决定采用N沟道还是P沟道MOSFET。在典型的功率应用中,当一个MOSFET接地,而负载连接到干线电 压上时,该MOSFET就构成了低压侧开关。在低压侧开关中,应采用N沟道MOSFET,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOSFET连接到 总线及负载接地时,就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOSFET,这也是出于对电压驱动的考虑。场效应管在电子设备中普遍应用,如音频放大器、电源管理等。南京增强型场效应管制造商
场效应管的用途:一、场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。二、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。三、场效应管可以用作可变电阻。四、场效应管可以方便地用作恒流源。五、场效应管可以用作电子开关。场效应管在电子应用中非常普遍,了解基础知识之后我们接下来就可以运用它做一些电子开发了。场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。场效应管又是单极型晶体管,即导电过程中几乎只有一种载流子运动,类似金属导电。南京增强型场效应管制造商场效应管在功率电子领域具有重要作用,如变频器、逆变器等,提高电能转换效率。
N沟道耗尽型MOSFET场效应管的基本结构:a.结构:N沟道耗尽型MOS管与N沟道增强型MOS管基本相似。b.区别:耗尽型MOS管在vGS=0时,漏——源极间已有导电沟道产生,而增强型MOS管要在vGS≥VT时才出现导电沟道。c.原因:制造N沟道耗尽型MOS管时,在SiO2绝缘层中掺入了大量的碱金属正离子Na+或K+(制造P沟道耗尽型MOS管时掺入负离子),如图1(a)所示,因此即使vGS=0时,在这些正离子产生的电场作用下,漏——源极间的P型衬底表面也能感应生成N沟道(称为初始沟道),只要加上正向电压vDS,就有电流iD。 如果加上正的vGS,栅极与N沟道间的电场将在沟道中吸引来更多的电子,沟道加宽,沟道电阻变小,iD增大。反之vGS为负时,沟道中感应的电子减少,沟道变窄,沟道电阻变大,iD减小。当vGS负向增加到某一数值时,导电沟道消失,iD趋于零,管子截止,故称为耗尽型。沟道消失时的栅-源电压称为夹断电压,仍用VP表示。与N沟道结型场效应管相同,N沟道耗尽型MOS管的夹断电压VP也为负值,但是,前者只能在vGS<0的情况下工作。而后者在vGS=0,vGS>0
开关时间:场效应管从完全关闭到完全导通(或相反)所需的时间。栅极驱动电路的设计对开关时间有明显影响,同时寄生电容的大小也会影响开关时间,此外,器件的物理结构,也会影响开关速度。典型应用电路:开关电路:开关电路是指用于控制场效应管开通和关断的电路。放大电路:场效应管因其高输入阻抗和低噪声特性,常用于音频放大器、射频放大器等模拟电路中。电源管理:在开关电源中,场效应管用于控制能量的存储和释放,实现高效的电压转换。JFET有三个电极:栅极、漏极和源极,工作原理类似MOSFET。
我们经常看MOS管的PDF参数,MOS管制造商采用RDS(ON)参数来定义导通阻抗,对开关应用来说,RDS(ON)也是较重要的器件特性。数据手册定义RDS(ON)与栅极(或驱动)电压VGS以及流经开关的电流有关,但对于充分的栅极驱动,RDS(ON)是一个相对静态参数。一直处于导通的MOS管很容易发热。另外,慢慢升高的结温也会导致RDS(ON)的增加。MOS管数据手册规定了热阻抗参数,其定义为MOS管封装的半导体结散热能力。RθJC的较简单的定义是结到管壳的热阻抗。场效应管还可以用于设计温度传感器、微波探测器和光电探测器等电子器件。南京增强型场效应管制造商
随着半导体技术的不断发展,场效应管性能不断提升,有望在更多领域发挥重要作用。南京增强型场效应管制造商
MOSFET应用案例解析:开关电源应用从定义上而言,这种应用需要MOSFET定期导通和关断。同时,有数十种拓扑可用于开关电源,这里考虑一个简单的例子。DC-DC电源中常用的基本降压转换器依靠两个MOSFET来执行开关功能(下图),这些开关交替在电感里存储能量,然后把能量开释给负载。目前,设计职员经常选择数百kHz乃至1 MHz以上的频率,由于频率越高,磁性元件可以更小更轻。开关电源中第二重要的MOSFET参数包括输出电容、阈值电压、栅极阻抗和雪崩能量。南京增强型场效应管制造商