【电赛公开课】模拟电路基础知识讲座_第31课时_MOSFET的主要参数 1

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查看: 7354回复: 7 发表于 2019-4-23 09:55:35   只看该作者
关于电赛公开课
《模拟电路基础知识讲座》由 TI 邀请青岛大学傅强老师录制,深入浅出的介绍了模拟电路及电源相关的基础知识,帮助大家由浅入深地了解产品,更轻松的进行产品的选型和设计。
本课程共计80节视频内容,视频解析文字课40节,每周二、周四更新,欢迎同学观看学习。

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本节文字课程相关视频:
1. MOSFET的导通电阻
2. MOSFET的主要参数

1导通电阻
电流由D至S之间导电原理是单一N型半导体导电,所以是电阻导电的性质,这与三极管导通压降0.7V的电导调制效应相区别。
如图1所示为 TI 公司出品的低RDS系列 MOSFET 开关。图中选择RDS小于等于1.7mOhms,筛选出5种产品,它们的耐压在25V至40V之间。

图1 低RDS系列 MOSFET 开关

由于低耐压下,场效应管的导通电阻RDS可以做到非常小(图1所示的mΩ级),所以这类 MOSFET 特别适用于低压小功率电路。

2 额定电压
MOSFET 的额定电压就是UDS的耐压值,高耐压对应高RDS(高导通损耗),低耐压对应低RDS。
1) 导通电阻RDS就是导体导电规律,由导体截面积和厚度决定导通电阻大小。
2) 增大厚度会带来的耐压值增加,但甘蔗没有两头甜,厚半导体材料也意味着DS之间的导通电阻RDS增大。
3) 综合耐压和导通电阻考量,高电压场合(市电)是否使用 MOSFET 需权衡利弊。

一般 MOSFET 有应用于低压的20~60伏系列产品,也有最高到500V应用于市电电压等级的产品。如表1所示为国际整流器公司(IR)的80V~300V的部分 MOSFET 产品型号,重点比较耐压值(VBRDSS)与导通电阻(RDS)的对应关系。

表1 IR公司的部分 MOSFET 产品参数表

从表1可以看出,基本规律就是耐压越高导通电阻越大。同种耐压值的 MOSFET 根据工艺和设计的不同,导通电阻也可差上几倍,当然与此同时价格可能也会差几倍。

3  额定电流
MOSFET 的额定电流与导通电阻RDS密切相关,可以想象,某封装和散热条件下的 MOSFET,其散热功率就是一定的。导通电阻越大,则额定电流越小。
如表2所示为国际整流器公司(IR)的 TO220 封装的部分 MOSFET 产品型号的导通电阻(RDS)与额定电流(ID)对照表。

表2 IR公司 TO220 封装 MOSFET 产品参数表

对表2进行P=I*I*R简单计算,可得 TO220 封装的散热功耗大约在1W,漏极电流ID增大一倍导通电阻RDS必须减小四倍。

与电压能够瞬间击穿器件不同,过流损坏器件实际是热累计的过程,所以瞬时电流(脉冲)很大并不一定会损坏器件。所以,MOSFET 还有一个漏极脉冲电流IDM/IPEAK 的参数,一般可达5~10倍额定电流ID,脉冲持续时间参考具体芯片说明书。如图2所示为TI公司某系列 MOSFET 额定电流参数,Id Max 为通常的额定电流(连续),ID/IPEAK 即为额定脉冲电流值。

图2 TI公司某系列 MOSFET 额定电流参数

欢迎大家留言作答以下题目,答案将在下期公开课公布。在答案公布前作答正确的同学,还将获得5枚赫兹币奖励哦~

课后问答:

选择题:
1、MOSFET 用于同步整流时,电流方向是什么?
A. 自S流向D        
B .自D流向S        
C .两个方向都有可能
2、低压电路中,损耗最低的开关器件是什么?
A .晶闸管        
B .GTR         
C .IGBT        
D .MOSFET

判断题:
3、MOSFET 可以承受短时间的适量过电压。
4、MOSFET 可以承受短时间的适量过电流。

参考答案:
1、 A
2、 D
3、错误
4、正确





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