Jak wybrać MOSFET?

1. Określ typ

 

- Kanał N lub kanał P: Wybierz pomiędzy MOSFET-em z kanałem N lub kanałem P w zależności od projektu obwodu. Zazwyczaj tranzystory MOSFET z kanałem N są używane do przełączania po stronie niskiej, podczas gdy tranzystory MOSFET z kanałem P są używane do przełączania po stronie wysokiej.

 

2. Wartości napięcia

 

- Maksymalne napięcie dren-źródło (VDS): Określ maksymalne napięcie dren-źródło. Wartość ta powinna przekraczać rzeczywiste napięcie w obwodzie z wystarczającym marginesem bezpieczeństwa.

- Maksymalne napięcie bramki (VGS): Upewnij się, że MOSFET spełnia wymagania napięciowe obwodu sterującego i nie przekracza limitu napięcia bramki-źródła.

 

3. Obecne możliwości

 

- Prąd znamionowy (ID): Wybierz MOSFET o prądzie znamionowym większym lub równym maksymalnemu oczekiwanemu prądowi w obwodzie. Należy wziąć pod uwagę szczytowy prąd impulsu, aby upewnić się, że MOSFET może obsłużyć maksymalny prąd w tych warunkach.

 

4. Oporność (RDS(on))

 

- Rezystancja włączenia: Rezystancja włączenia to rezystancja tranzystora MOSFET podczas przewodzenia. Wybór MOSFET-u z niskim RDS(on) zmniejsza straty mocy i poprawia wydajność.

 

5. Wydajność przełączania

 

- Szybkość przełączania: Weź pod uwagę częstotliwość przełączania (FS) i czasy narastania/opadania MOSFET-u. W przypadku zastosowań wymagających wysokiej częstotliwości wybierz MOSFET o charakterystyce szybkiego przełączania.

- Pojemność: Pojemność bramka-dren, bramka-źródło i dren-źródło wpływają na szybkość i wydajność przełączania, dlatego należy je wziąć pod uwagę podczas wyboru.

 

6. Zarządzanie opakowaniem i temperaturą

 

- Rodzaj opakowania: Wybierz odpowiedni rodzaj opakowania w oparciu o przestrzeń PCB, wymagania termiczne i proces produkcyjny. Rozmiar i wydajność cieplna pakietu będą miały wpływ na montaż i wydajność chłodzenia MOSFET-u.

- Wymagania termiczne: Przeanalizuj potrzeby termiczne systemu, szczególnie w najgorszych warunkach. Wybierz MOSFET, który może normalnie pracować w tych warunkach, aby uniknąć awarii systemu z powodu przegrzania.

 

7. Zakres temperatur

 

- Upewnij się, że zakres temperatur pracy MOSFET-u odpowiada wymaganiom środowiskowym systemu.

 

8. Uwagi dotyczące zastosowań specjalnych

 

- Zastosowania niskonapięciowe: W przypadku zastosowań wykorzystujących zasilacze 5 V lub 3 V należy zwrócić szczególną uwagę na ograniczenia napięcia bramki MOSFET.

- Zastosowania szerokonapięciowe: W celu ograniczenia wahań napięcia bramki może być wymagany MOSFET z wbudowaną diodą Zenera.

- Zastosowania z podwójnym napięciem: Mogą być potrzebne specjalne konstrukcje obwodów, aby skutecznie sterować MOSFET-em po stronie wysokiego napięcia od strony niskiego napięcia.

 

9. Niezawodność i jakość

 

- Weź pod uwagę reputację producenta, gwarancję jakości i długoterminową stabilność komponentu. W przypadku zastosowań o wysokiej niezawodności mogą być wymagane tranzystory MOSFET klasy motoryzacyjnej lub inne certyfikowane tranzystory MOSFET.

 

10. Koszt i dostępność

 

- Weź pod uwagę koszt MOSFET-u oraz czas realizacji zamówienia i stabilność dostaw, upewniając się, że komponent spełnia zarówno wymagania wydajnościowe, jak i budżetowe.

 

Podsumowanie etapów selekcji:

 

- Określ, czy potrzebny jest MOSFET z kanałem N, czy z kanałem P.

- Ustal maksymalne napięcie dren-źródło (VDS) i napięcie bramka-źródło (VGS).

- Wybierz MOSFET o prądzie znamionowym (ID), który wytrzyma prądy szczytowe.

- Wybierz MOSFET z niskim poziomem RDS(on), aby uzyskać lepszą wydajność.

- Rozważ prędkość przełączania MOSFET-u i wpływ pojemności na wydajność.

- Wybierz odpowiedni typ opakowania w oparciu o przestrzeń, potrzeby termiczne i projekt PCB.

- Upewnić się, że zakres temperatur roboczych odpowiada wymaganiom systemu.

- Uwzględnij specjalne potrzeby, takie jak ograniczenia napięcia i projekt obwodu.

- Ocenić niezawodność i jakość producenta.

- Uwzględnienie kosztów i stabilności łańcucha dostaw.

 

Wybierając MOSFET, zaleca się zapoznanie się z arkuszem danych urządzenia i przeprowadzenie szczegółowej analizy obwodu oraz obliczeń, aby upewnić się, że spełnia on wszystkie warunki projektowe. Przeprowadzenie symulacji i testów to także krytyczny krok weryfikujący poprawność dokonanego wyboru.