MOSFET Rds (on) Frage

Ich habe eine Frage zur Rds (on) -Eigenschaft eines MOSFET ( IRF630N ).

Sobald der MOSFET eingeschaltet ist (Vgs> Vth), ändert sich Rds (ein) mit der Zunahme von Vgs? Oder es wird nicht von der Gate-Spannung beeinflusst, sobald der MOSFET eingeschaltet ist. Wird es nur von der Sperrschichttemperatur beeinflusst? Wie hängt Rds (on) mit dem Drain-Strom zusammen?

$R_{DS(ON)}$ist ein wichtiger Parameter, und viele Datenblätter beginnen mit der Angabe von Werten für sie.
Für den FDC885N werden zwei Werte im Abschnitt Features am Anfang des Datenblattes erwähnt:

Max $R_{DS(ON)}$ = 27 m$\Omega$ beim $V_{GS}$ = 10 V, $I_D$= 6.1A
Max$R_{DS(ON)}$ = 36 m$\Omega$ beim $V_{GS}$ = 4,5 V, $I_D$ = 5,3A

Aus demselben Datenblatt:

Also ja, $R_{DS(ON)}$ variiert mit $V_{GS}$und ja, es ist höher bei höheren Temperaturen.

Wenn Ihr Hersteller Ihnen die Informationen nicht geben kann und Sie sie wirklich benötigen, wechseln Sie zu einem anderen Hersteller.

Es gibt keine magische Gate-Spannungsschwelle, bei der ein FET plötzlich von voll aus auf voll ein schaltet. Es gibt eine Spannung, bei der eine kleine Änderung der Gate-Spannung die größte Änderung des Kanalwiderstands verursacht, und manchmal wird dies als "Schwelle" bezeichnet, aber es ist immer noch eine kontinuierliche Funktion.

Im Datenblatt finden Sie einen MOSFET für den Betrieb mit niedriger Gate-Spannung. Diese werden manchmal als Logikpegel bezeichnet FETs bezeichnet. Sie haben möglicherweise einen angemessenen Widerstand bei 3,3 V, sind aber normalerweise bei 5 V etwas besser, und manchmal sind sie auch für höhere Spannungen spezifiziert, nur damit Sie wissen, was das Teil tun kann, wenn Sie in der Lage sind, eine höhere Gate-Spannung zu liefern.

Zum Beispiel wird garantiert, dass der IRLML2502 80 mΩ bei 2,5 V am Gate nicht überschreitet, aber 45 mΩ bei 4,5 V garantiert. Dieser Teil hat auch eine "Gate-Schwellenspannung" von 600 mV bis 1,2 V, was ist nicht wirklich so relevant für eine Spezifikation. Es wird versucht, Ihnen zu sagen, dass der Kanal nicht viel eingeschaltet wird, solange Sie das Gate bei 600 mV oder weniger halten, aber da sie Ihnen keine tatsächlichen Strom- oder Widerstandszahlen geben, ist es nicht viel zu entwerfen.

Rds (ON) verbessert (verringert) sich mit höherer Gate-Spannung, selbst nachdem der FET eingeschaltet ist (aber wenn die Gate-Spannung zu hoch wird, leidet die Zuverlässigkeit des Teils).

Rds (ON) steigt mit der Sperrschichttemperatur.

Rds (ON) ist unempfindlich gegen Stromentzug, bis Sie sich dem aktiven Bereich des FET nähern (wo er aus der Sättigung kommt).

Für das IRLML2502, auf das in der Antwort von Olin Lathrop verwiesen wird, enthält das Datenblatt Diagramme aller drei Merkmale .

Sobald der MOSFET eingeschaltet ist (Vgs> Vth), ändert sich Rds (ein) mit der Zunahme von Vgs? Oder es wird nicht von der Gate-Spannung beeinflusst, sobald der MOSFET eingeschaltet ist.

Es gibt nicht viel Rdson-Variation. Sie können sich ein Bild davon machen, wie stark sich dies ändert, indem Sie sich die VI-Kurven im Datenblatt Ihres MOSFET ansehen. Schauen Sie sich zum Beispiel den IRFP260N an :

Dies sind die Strom-Spannungs-Eigenschaften für verschiedene Gate-Spannungen. Der IRFP260N hat Rdson-Spezifikationen für 10 Vgs garantiert; Es ist kein FET mit Logikpegel und erwartet, dass 10 V vollständig eingeschaltet werden.

MOSFETs haben zwei grundlegende Betriebsmodi. Wenn Sie sie als Schalter betreiben möchten, soll der Strom niedrig genug sein, damit Sie auf der Rdson-Seite der Kurve arbeiten: Vds = Rdson * Id. Für eine gegebene Gate-Source-Spannung gibt es eine Strombegrenzung, über der Vds nur nach oben schießt, weil der MOSFET wie eine Stromsenke wirkt. Dies ist ideal für Linearverstärker, aber schlecht in Stromkreisen, und Sie möchten hier normalerweise nicht arbeiten.

Wenn Sie sich die Datenblattkurven ansehen, werden Sie feststellen, dass sich die aktuelle Grenze mit Vgs ziemlich stark ändert. Sie werden auch feststellen, dass sich der Rdson-Teil der Kurve mit Vgs größtenteils nicht wesentlich ändert. Bei 25 ° C haben Vgs über 5,5 V im Grunde das gleiche Rdson-Verhalten, und bei 175 ° C haben Vgs von 4,5 V oder mehr im Grunde das gleiche Rdson-Verhalten.

Wird es nur von der Sperrschichttemperatur beeinflusst?

Die Variation gegenüber der Sperrschichttemperatur ist ziemlich vorhersehbar und wird auch im Datenblatt aufgeführt. Sie sehen normalerweise einen Anstieg von 1,5 bis 2,5 von 25 ° C auf die maximale Betriebstemperatur (150 bis 175 ° C) und müssen entsprechend planen.