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功率器件:MOSFET規格書解讀及MOSFET如何選型?.pdf
一、 如何解讀 MOSFET 規格書
註意:下面為兩個典型同行的規格書標註
左邊為只標註 Type,右邊 Type 都不標註直接就等於號,這樣很容易客戶出現誤解,把我們規格書首頁的最大值去匹配他們的典型值。同時這裏面會存在一個隱患,因為MOSFET 參數本身是一個會存在離散的,如果規格書首頁標註的是典型值,客戶誤解以為是標準參數,大客戶測試標準是根據規格書測試,假設標準為 13Mr 內阻,但是由於離散在 15Mr,但是因為最大值在 18Mr 所以他在測試的時候不會篩掉。但是大客戶根據你測試出來在 15Mr,比你標準的內阻高了 2Mr,這個時候很容易造成誤解從而會進入大客戶黑名單,所以一般來說,行業標準類似英飛淩,ON,ST 或者臺系品牌或者新結能等品牌都是在首頁標註最大值。(Type:典型值 Min:最小值 Max:最大值)
註意:
開啟電壓:
這裏很多人員剛接觸 MOS 會有一個誤區,認為我只需要給到規格書標註的電壓就可以將 MOS 打開,這個是有問題。MOS 分成半導通(圖一)和全導通兩種概念。當你給到驅動電壓值後 MOS 會打開,但是會處於半導通,當你給到一定壓降後 MOS 才會完全打開。
全導通條件:Vth(Type)x3=完全導通電壓
註:實際條件下可以參考 Type 值作為參考值,但是建議理論上要根據最大值作為計算值
一般情況下不同開啟電壓內阻可以參考如下公式(不可作為標準,僅供參考)
結電容:
關於結電容數據,很多工程師一直糾結結電容數據,認為結電容越低越好。 但是其實對於結電容數據來看,他代表的是柵氧層厚度,結電容越大。一般情況下,結電容越大,芯片尺寸 越大。對應開關速度會比較慢根據開關速度,我們總結了一些我們客戶的一些對結電容的參考對照表
二、如何比較替換 MOSFET。
MOS 匹配替換幾個指標:
A:Design process(設計工藝)
B:channel(溝道)
C:Package(封裝形式)
D:BVDSS(耐壓)
E:RDS-Type/RDSMax(內阻)
F:Vth(開啟電壓)
註:請註意關於內阻,很多公司都是為了迎合市場需要往往在首頁標註典型值/最小值。對比原則要一一對應。
1、當客戶咨詢 A 型號 MOS,你們是否有替換的產品的時候。該如何處理?
例如:客戶咨詢英飛淩 IPP070N08N3G,該如何去匹配替換的型號呢?
先上半導小芯 http://www.semiee.com/ 官網輸入英飛淩型號,查看首頁查看:設計工藝,溝道,封裝形式
接下來主要要查看第二頁數據:耐壓,開啟電壓,內阻典型值
步驟一:對照 APM mosfet list,先挑選工藝
Opti 工藝對應 SGT 工藝。
步奏二:進入 VDS(耐壓)篩選表,對應耐壓值篩選按鍵。例如:IPP070N08N3G 為 80V 產品,因此勾選 80 或者 80V 以上的產品耐壓
步驟三:找到 Package 篩選頁面,找到對應的封裝形式。例如:IPP070N08N3G 為 TO-220-3
步驟四:找到 Vgs(th)表格,挑選典型值接近產品,(註意:是接近的,MOSFET 是沒有絕對一樣的典型值的,接近的即可)
步驟五:找到 RDS-10V 這個系列,選擇典型值接近的產品。
步驟六:選擇常出貨的產品:最後選擇了 AP120N08P
三、如何從源頭設計選型 MOS。
步驟一:先選擇驅動電壓(Vth)
判斷 MOSFET GS 實際驅動電壓是多少,根據公式:完全導通電壓=Vth*3。計算出應該選擇 MOS 的驅動電壓
的範圍,(在很多時候可以參考 MOS 的 Vth Type)
步奏二:選擇合適的耐壓(VDS)
常規而言,VDS=實際工作電壓*1.5。
但是根據不同應用會產生不同的余量設計,下面是根據不同應用匯總的一個參考指標
步驟三:選擇合適的封裝(Package)
1、考量封裝形式通用性
2、考量產品設計的尺寸大小
3、考量產品功率和設計余量溫度,根據封裝熱阻系數選擇封裝形式
熱阻系數:表示功率每上升 1W,會產生多少溫度
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