Những thông số nào cần được xem xét khi chọn MOSFET?

Tôi có một mạch sử dụng MOSFET để làm nóng dây titan niken (tất nhiên là bằng cách chuyển đổi). Nhưng tôi không hiểu tại sao nó sử dụng IRF740 một cách cụ thể.

Những thông số nào chúng ta xem xét khi chọn MOSFET? Đánh giá cao sự giúp đỡ!

Để tham khảo: hình ảnh của mạch

Tất cả các tham số đều quan trọng trong tình huống này hay tình huống khác (đó là lý do tại sao chúng nằm trên biểu dữ liệu!). Trong trường hợp này, bạn có một mạch chuyển mạch chậm (có lẽ) đang bật hoặc tắt.

Những cái đầu tiên bạn nên xem là điện áp ổ đĩa để bật nó (trong trường hợp IRF740, 10V là bắt buộc, do đó không phù hợp với ổ đĩa logic trực tiếp). Nhìn vào đánh giá điện áp. MOSFE xếp hạng điện áp cao hơn sẽ có xu hướng đắt hơn và / hoặc có điện trở cao hơn cho dòng điện. IRF740 có xếp hạng 400V. Nếu bạn chỉ có nguồn cung cấp 12V để xếp hạng 25V hoặc 30V là nhiều, thì bạn sẽ để tiền (hoặc silicon) trên bàn bằng cách sử dụng một bộ phận điện áp cao không cần thiết có thể chạy nóng hơn một số thay thế.

Sau đó nhìn vào các tính chất nhiệt (bật) và tính toán nhiệt để ước tính mức năng lượng sẽ tiêu tán khi bật (và do đó nếu cần một bộ tản nhiệt, và nếu cần, thì khả năng chịu nhiệt đối với môi trường xung quanh là bao nhiêu).

Trong trường hợp của IRF740, nó có một Rds (bật) với ổ 10V 0,55 ohm, tăng lên có thể hơn 50% ở nhiệt độ đường giao nhau cao. Vì vậy, gọi nó là 0,83 ohm. Ở 5A, nó sẽ tiêu tan 20,6W, đòi hỏi một tản nhiệt lớn hoặc tản nhiệt và quạt.

Nếu bạn sử dụng MOSFET 25V như PSMN0R9, bạn có thể lái nó với 4,5V và nó sẽ có 1m$\Omega$ Rds (bật) với ổ 10V hoặc 1,25$\Omega$với ổ 4,5V (có hiệu ứng nhiệt độ tương tự). Giả sử 1,9m$\Omega$ đó là sự tiêu hao năng lượng ở mức 5A dưới 50mW và nó sẽ không ấm lên ngay cả khi không có tản nhiệt (vì vậy, các đường (trên) thực sự sẽ lại thấp hơn một chút).

Có những hiệu ứng khác khi bạn cố gắng chuyển đổi MOSFET nhanh chóng (phí cổng), v.v., nhưng các đề cập ở trên có lẽ là các tham số mà bạn nên xem xét ban đầu trong ứng dụng cụ thể của mình.

Và, tất nhiên, có những cân nhắc thực tế như gói, chi phí và tính sẵn có và trạng thái một phần (hoạt động so với lỗi thời) nếu bạn đang đi vào sản xuất.

Như mọi khi, nó phụ thuộc . Bạn luôn phải thỏa hiệp với tư cách là một kỹ sư điện, không có thành phần lý tưởng nào trong thế giới thực. Bạn nên ưu tiên những thứ bạn quan tâm.

Tôi sẽ cho bạn ba ví dụ.

Nếu bạn đang làm việc với công suất cao và nhiều chuyển đổi, chẳng hạn như mosfet trong bộ chuyển đổi buck / boost
Bạn quan tâm:

• Chuyển đổi nhanh để bạn không lãng phí năng lượng khi bóng bán dẫn bật hoặc tắt
• Low Rds (bật) để bạn không lãng phí năng lượng khi bật bóng bán dẫn
• Công suất đầu vào, đầu ra và đầu vào của đầu ra thấp, vì những điều này gây ra đổ chuông (phân rã dao động tần số cao trong trường hợp này) và cao nguyên miller

Bạn có thể quan tâm:

• Kích thước / hình dạng của bóng bán dẫn, có thể bạn muốn gắn một bộ tản nhiệt
• Việc thoát tối đa điện áp nguồn, thật không thông minh khi đưa ra một đầu vào ngay lập tức phá vỡ bóng bán dẫn của bạn
• Ngưỡng điện áp, có thể bạn muốn lái các cổng trực tiếp từ vi điều khiển 5 V, mặc dù bạn nên có trình điều khiển cổng nếu bạn đang thực hiện một bộ chuyển đổi buck chuyên nghiệp

Bạn không quan tâm:

• Trì hoãn, nếu bóng bán dẫn bật bây giờ hoặc 1 micro giây sau đó không thực sự quan trọng, chỉ cần lưu ý về nó và bạn có thể làm mọi thứ bật và tắt khi cần.

Nếu bạn đang làm việc với công suất cao và hầu như không có bất kỳ chuyển đổi nào, chẳng hạn như mosfet trong bảo vệ phân cực cho một số mạch
Bạn quan tâm:

• Low Rds (bật) để bạn không lãng phí năng lượng khi bật bóng bán dẫn
• Điện áp ngưỡng để nó bật và hoạt động với điện áp đầu vào của bạn
• Cổng tối đa cho điện áp nguồn cho phép để bóng bán dẫn của bạn không bị hỏng
• Cống tối đa cho điện áp nguồn cho phép để bóng bán dẫn của bạn không bị hỏng

Bạn có thể quan tâm:

• Kích thước / hình dạng của bóng bán dẫn, có thể bạn muốn gắn một bộ tản nhiệt
• Đầu vào, đầu ra và đầu vào cho công suất đầu ra, bạn nên đảm bảo rằng cổng không đổ chuông

Bạn không quan tâm:

• Chuyển đổi tốc độ của bóng bán dẫn, nếu bạn muốn mạch được bảo vệ của mình tăng chậm thì bạn nên làm điều đó với mạch RC
• Trì hoãn, nếu bóng bán dẫn bật bây giờ hoặc 1 giây sau không thành vấn đề

Nếu bạn đang xử lý công suất thấp & nhiều chuyển đổi, chẳng hạn như các mosfet trong bộ chuyển đổi mức logic 0-3.3 V sang 0-5 V
Bạn quan tâm:

• Sự chậm trễ
• Chuyển đổi tốc độ
• Đầu vào, đầu ra và đầu vào cho công suất đầu ra, bạn muốn chúng ở mức rất thấp và không đổ chuông
• ngưỡng điện áp, do đó tín hiệu 3,3 V có thể tương tác với mosfet

Bạn có thể quan tâm:

• Trì hoãn các biến thể, nếu bạn có một số chân được chuyển đổi cấp độ thì có lẽ điều quan trọng là tất cả chúng đều xuất hiện cùng một lúc
• Tối đa cống vào điện áp nguồn và cổng vào điện áp nguồn, hầu hết, nếu không phải tất cả các mosfet đều có thể hoạt động với 5 V, nhưng ít nhất hãy nhìn vào các giá trị này

Bạn không quan tâm:

• Rds (bật), nó có thể là 50 ohms, nó không cần phải quá thấp như 0,001 ohm, nó vẫn sẽ làm tốt công việc của mình
• Tản nhiệt, các bóng bán dẫn của bạn hoàn toàn không nóng lên, vì vậy nếu chúng rất nhỏ thì điều đó hoàn toàn tốt, không cần tản nhiệt.

Có nhiều tham số hơn, tôi biết, nhưng tôi đã đề cập đến ba ví dụ có thể giúp bạn hiểu rằng nó phụ thuộc và tùy thuộc vào bạn để tìm ra tham số nào bạn nên quan tâm.

Hãy nhớ rằng bạn cũng có các thành phần hoạt động của BJT và IGBT và nhiều loại thành phần hoạt động khác. Trong ví dụ thứ ba của tôi về bộ chuyển đổi mức logic, sẽ có ý nghĩa hơn khi sử dụng một BJT hơn một mosfet bởi vì một BJT thường nhanh hơn một mosfet và có điện áp đầu gối là 0,7 V.

Hãy nhớ rằng những gì tôi vừa đề cập là khi bạn sử dụng mosfet theo cách nhị phân như công tắc, BẬT hoặc TẮT. Bạn cũng có thể sử dụng mosfet làm bộ khuếch đại thay vì op-amp và sau đó bạn nên tìm các tham số khác. Hoặc bạn có thể sử dụng một BJT.

Mặc dù không liên quan đến ví dụ được đưa ra trong văn bản, rất phù hợp với câu hỏi (theo tiêu đề như hiện tại):

SOA.

Có nhiều cách bố trí vật lý khác nhau của các chip MOSFET, trong đó một số có thể, một số không thể xử lý tốt khi được vận hành liên tục trong phạm vi tuyến tính đặc trưng của chúng với công suất đáng kể. Điều này rất quan trọng khi các bộ khuếch đại tuyến tính hoặc nguồn cung cấp năng lượng tuyến tính sẽ sử dụng MOSFET.