一、确定应用需求
1、电路类型
- 开关电路:如果应用于开关电路,如电源开关、电机驱动等,需要关注 MOSFET 的开关速度、导通电阻和栅极电荷等参数。快速的开关速度可以减少开关损耗,提高效率;低导通电阻能降低导通时的能量损耗;而低栅极电荷则有助于加快开关转换过程。
- 放大电路:用于放大电路时,要重点考虑 MOSFET 的线性度、增益和噪声等特性。具有良好线性度和高增益的 MOSFET 能够保证信号的准确放大,低噪声则可以减少对信号的干扰。
2. 工作电压和电流
- 工作电压:确定电路的工作电压范围,选择的 MOSFET 额定电压应大于等于电路的最大工作电压,并留有一定的余量(建议至少 1.5 倍余量),以确保在电压波动或瞬态电压情况下 MOSFET 能够正常工作。
- 工作电流:根据负载的电流需求,选择能够承受相应电流的 MOSFET。注意查看 MOSFET 的额定电流(连续电流)和最大漏极脉冲电流等参数,额定电流应满足负载在正常工作状态下的电流需求,而最大漏极脉冲电流则要考虑在瞬态或脉冲电流情况下的承受能力。
3. 工作温度
了解应用环境的温度范围,确保所选 MOSFET 的工作温度范围能够覆盖该范围。如果工作环境温度较高,需要关注 MOSFET 的热阻、结温等参数,选择热阻较小、结温较高的器件,以保证在高温环境下的可靠性。
二、选择MOSFET类型(P沟道或N沟道)
- P 沟道 MOSFET:P 沟道 MOSFET 的栅极电压为负时导通,适用于源极接电源正极的电路。在一些需要低电压控制或逻辑电平转换的场合比较适用,例如电池供电的设备中,可用于防反接保护电路。其优点是在电路设计上可以简化驱动电路,但缺点是导通电阻相对较大,电流驱动能力相对较弱。
- N 沟道 MOSFET:N 沟道 MOSFET 的栅极电压为正时导通,通常用于源极接地的电路。具有较低的导通电阻和较高的电流驱动能力,适用于对功率要求较高、需要大电流输出的场合,如功率放大器、电源转换电路等。但其驱动电路相对复杂,需要较高的栅极电压来控制导通。
三、关注关键参数
-导通电阻(Rds(on)):导通电阻越低,MOSFET 在导通状态下的能量损耗越小,效率越高。对于对效率要求较高或工作电流较大的应用,应选择导通电阻较小的 MOSFET。但导通电阻较低的器件价格可能相对较高,需要在性能和成本之间进行权衡。
- 栅极电荷(Qg):栅极电荷决定了 MOSFET 的开关速度和驱动电路的功耗。栅极电荷越小,开关速度越快,驱动电路的功耗越低。在高频开关应用中,应选择栅极电荷较小的 MOSFET 以提高系统的效率和性能。
- 漏源击穿电压(V(BR)DSS):漏源击穿电压是 MOSFET 能够承受的最大漏源电压,选择时应确保该参数大于电路中的最大电压应力,以防止器件击穿损坏。
- 热阻(Rθ):热阻反映了 MOSFET 散热的能力,热阻越小,器件在工作时产生的热量越容易散发出去,结温越低,可靠性越高。在高功率应用或散热条件较差的环境中,应选择热阻较小的 MOSFET,热阻的具体参数可以参考另外一篇
《MOSFET器件参数:TJ、TA、TC到底讲啥》。
四、封装选择
- 封装类型:上海雷卯提供多种封装类型的 MOSFET,如 SOT-23、SOP-8、DFN 等。不同的封装类型具有不同的尺寸、引脚排列和散热性能。例如,
SOT-23 封装体积小,适用于空间受限的应用;
SOP-8 封装引脚较多,可提供更好的电气连接和散热性能;
DFN 封装具有较低的寄生电感和电容,适合高频应用。
- 封装质量:检查封装的质量和可靠性,确保引脚焊接牢固,封装材料能够承受高温和机械应力。良好的封装可以保证 MOSFET 在长期使用过程中的稳定性和可靠性。
五. 参考数据手册和应用案例
- 数据手册:仔细阅读上海雷卯 MOSFET 的数据手册,了解器件的详细参数、性能曲线、工作条件和应用注意事项等信息。数据手册是选型的重要依据,能够帮助您准确地选择适合的 MOSFET。
- 应用案例:参考上海雷卯提供的应用案例或其他客户的成功经验,了解不同型号的 MOSFET 在类似应用中的表现和可靠性。这可以为您的选型提供参考,避免在实际应用中出现问题。
六 、应用案例分享
1. LM3D40P02
- 特点:这是一款 P 沟道沟槽技术的 MOSFET,专为电子烟等小型设备优化设计。具有低阈值电压(Vgs(th)=-0.65V(type)),可使设备快速启动;强大的电流承载能力(Id=-40A),能在高负载条件下稳定工作;较低的导通电阻(Rds(on)=5mΩ),能有效减少能量损耗,延长电池续航;低门极电荷(Qg=38nc),加快了开关速度,提高了整体效率;采用 DFN3.3*3.3 的紧凑型封装,易于集成到小型设备中。
- 应用场景:非常适合电子烟、小型智能设备等对空间和功耗有较高要求的应用场景。
2. LM8S16P03
- 特点:属于 PMOS 类型的 MOSFET。漏源电压(Vdss)为-30V,漏极电流(Id)为-16A,漏源导通电阻(Rdson)为 6.5mΩ,栅源电压(Vgs)为±20V,栅极电荷(Qg)为 62.5。工作温度范围为-55℃~150℃,可适应较为恶劣的工作环境。
- 应用场景:适用于新能源、家用电器、3C 数码、汽车电子、测量仪器、智能家居等多种领域。
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