場效應晶體管的選擇和常用型號
2020-05-19 15:53:14閱讀量：2891
場效應晶體管簡稱場效應管，有兩種類型：結型場效應管（JFET）和絕緣柵場效應管（MOS管），是一種電壓控制型半導體器件。
??1.選擇合適的溝道（N溝道還是P溝道）
??挑選好場效應晶體管電子元件的第一步是取決選用N溝道或是P溝道場效應晶體管。在典型的功率使用中，當一個場效應晶體管接地，而負載接入到干線電壓上時，該場效應晶體管就組成了低壓側開關。在低壓側開關中，應選用N溝道場效應晶體管，它是出自于對關閉或導通電子元件所要電壓的考慮。當場效應晶體管接入到總線及負載接地時，就需要用高壓側開關。一般會在這一拓撲中選用P溝道場效應晶體管，這又是出于對電壓驅動的考慮。
??2.確定場效應管的額定電流，額定電壓和導通損耗。
??額定電壓的確認
??明確需用的額定電壓，或是電子元件能夠承載的最高電壓。額定電壓越大，電子元件的成本就越高。按照實踐證明，額定電壓應該高于干線電壓或總線電壓。這樣才可以提供足夠的保護，使場效應晶體管不會失靈。
??就挑選場效應晶體管來講，務必明確漏極至源極間將會承載的最高電壓，即最大VDS。了解場效應晶體管能承載的最高電壓會隨溫度而變動這點非常關鍵。我們須在整個操作溫度范圍內檢測電壓的變動范圍。額定電壓一定要有足夠的余量覆蓋這一變動范圍，保障電路不會無效。
??需要考慮的其它安全因素包含由開關電子產品（如電機或變壓器）引起的電壓瞬變。不同使用的額定電壓也各有不同，一般來說，便攜式設備為20V、FPGA電源為20～30V、85～220VAC應用為450～600V。
??額定電流的確認
??該額定電流應是負載在全部狀態下可以承載的最高電流。與電壓的情形類似，保證選定的場效應晶體管能經受這一額定電流，即便在系統造成尖峰電流時。兩個考慮的電流情形是持續模式和脈沖尖峰。在持續導通模式下，場效應晶體管處在穩態，這時電流持續通過電子元件。脈沖尖峰指的是有大量電涌（或尖峰電流）流經電子元件。一旦明確了這些條件下的最高電流，只需直接挑選能承載這個最高電流的電子元件便可。
??導通損耗的計算
??在實際情況下，場效應晶體管并不一定是理想的電子元件，歸因于在導電過程中會有電能消耗，這叫做導通損耗。場效應晶體管在“導通”時好比一個可變電阻，由電子元件的RDS（ON）所確認，并隨溫度而明顯變動。
??電子元件的功率損耗可由Iload2×RDS（ON）估算，因為導通電阻隨溫度變動，因而功率損耗也會隨著按占比變動。對場效應晶體管施加的電壓VGS越高，RDS（ON）就會越小；反之RDS（ON）就會越高。注意RDS（ON）電阻會隨著電流輕微升高。關于RDS（ON）電阻的各類電氣叁數變動可在生產商出示的技術資料表里得知。
??3.確定熱要求，設計人員在設計時必須考慮到最壞和真實兩種情況。一般建議采用針對最壞的結果計算，因為這個結果提供更大的安全余量，能夠確保系統不會失效。
??系統散熱要求
??須考慮二種不一樣的情況，即最壞情況和具體情況。提議選用針對最壞情況的計算結果，由于這一結論提供更大的安全余量，能確保系統不易失靈。在場效應晶體管的材料表上還有一些必須留意的測量數據，電子元件的結溫相當于最大環境溫度再加熱阻與功率耗散的乘積（結溫=最大環境溫度+［熱阻×功率耗散］）。
??依據這個式子可解出系統的最大功率損耗，即按定義相當于I2×RDS（ON）。我們已即將通過電子元件的最大電流，能夠估算出不同溫度下的RDS（ON）。此外，也要搞好電路板以及場效應晶體管的散熱。
??雪崩擊穿指的是半導體器件上的反向電壓超出最高值，并產生強電場使電子元件內電流增加。晶片尺寸的增加會增強抗雪崩能力，最后提高電子元件的穩健性。因而挑選更大的封裝件能夠有效避免雪崩。
??場效應晶體管如何選擇？
??1.選擇合適的溝道（N溝道還是P溝道）
??挑選好場效應晶體管電子元件的第一步是取決選用N溝道或是P溝道場效應晶體管。在典型的功率使用中，當一個場效應晶體管接地，而負載接入到干線電壓上時，該場效應晶體管就組成了低壓側開關。在低壓側開關中，應選用N溝道場效應晶體管，它是出自于對關閉或導通電子元件所要電壓的考慮。當場效應晶體管接入到總線及負載接地時，就需要用高壓側開關。一般會在這一拓撲中選用P溝道場效應晶體管，這又是出于對電壓驅動的考慮。
??2.確定場效應管的額定電流，額定電壓和導通損耗。
??額定電壓的確認
??明確需用的額定電壓，或是電子元件能夠承載的最高電壓。額定電壓越大，電子元件的成本就越高。按照實踐證明，額定電壓應該高于干線電壓或總線電壓。這樣才可以提供足夠的保護，使場效應晶體管不會失靈。
??就挑選場效應晶體管來講，務必明確漏極至源極間將會承載的最高電壓，即最大VDS。了解場效應晶體管能承載的最高電壓會隨溫度而變動這點非常關鍵。我們須在整個操作溫度范圍內檢測電壓的變動范圍。額定電壓一定要有足夠的余量覆蓋這一變動范圍，保障電路不會無效。
??需要考慮的其它安全因素包含由開關電子產品（如電機或變壓器）引起的電壓瞬變。不同使用的額定電壓也各有不同，一般來說，便攜式設備為20V、FPGA電源為20～30V、85～220VAC應用為450～600V。
??額定電流的確認
??該額定電流應是負載在全部狀態下可以承載的最高電流。與電壓的情形類似，保證選定的場效應晶體管能經受這一額定電流，即便在系統造成尖峰電流時。兩個考慮的電流情形是持續模式和脈沖尖峰。在持續導通模式下，場效應晶體管處在穩態，這時電流持續通過電子元件。脈沖尖峰指的是有大量電涌（或尖峰電流）流經電子元件。一旦明確了這些條件下的最高電流，只需直接挑選能承載這個最高電流的電子元件便可。
??導通損耗的計算
??在實際情況下，場效應晶體管并不一定是理想的電子元件，歸因于在導電過程中會有電能消耗，這叫做導通損耗。場效應晶體管在“導通”時好比一個可變電阻，由電子元件的RDS（ON）所確認，并隨溫度而明顯變動。
??電子元件的功率損耗可由Iload2×RDS（ON）估算，因為導通電阻隨溫度變動，因而功率損耗也會隨著按占比變動。對場效應晶體管施加的電壓VGS越高，RDS（ON）就會越小；反之RDS（ON）就會越高。注意RDS（ON）電阻會隨著電流輕微升高。關于RDS（ON）電阻的各類電氣叁數變動可在生產商出示的技術資料表里得知。
??3.確定熱要求，設計人員在設計時必須考慮到最壞和真實兩種情況。一般建議采用針對最壞的結果計算，因為這個結果提供更大的安全余量，能夠確保系統不會失效。
??系統散熱要求
??須考慮二種不一樣的情況，即最壞情況和具體情況。提議選用針對最壞情況的計算結果，由于這一結論提供更大的安全余量，能確保系統不易失靈。在場效應晶體管的材料表上還有一些必須留意的測量數據，電子元件的結溫相當于最大環境溫度再加熱阻與功率耗散的乘積（結溫=最大環境溫度+［熱阻×功率耗散］）。
??依據這個式子可解出系統的最大功率損耗，即按定義相當于I2×RDS（ON）。我們已即將通過電子元件的最大電流，能夠估算出不同溫度下的RDS（ON）。此外，也要搞好電路板以及場效應晶體管的散熱。
??雪崩擊穿指的是半導體器件上的反向電壓超出最高值，并產生強電場使電子元件內電流增加。晶片尺寸的增加會增強抗雪崩能力，最后提高電子元件的穩健性。因而挑選更大的封裝件能夠有效避免雪崩。
??常用的場效應晶體管型號介紹
??1.絕緣柵場效應管（MOS管）常見型號
??2.結型場效應管（JFET）常見型號
| 品牌 | 型號 | 購買鏈接 |
| ON(安森美) |
MMBFJ177LT1G |
https://item.szlcsc.com/107979.html |
| TOSHIBA(東芝) |
2SK209-GR(TE85L,F) | https://item.szlcsc.com/62846.html |
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型號
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