Welche Parameter sind bei der Auswahl eines MOSFET zu berücksichtigen?

Ich habe eine Schaltung, die einen MOSFET verwendet, um einen Nickel-Titan-Draht zu erhitzen (natürlich durch Schalten). Aber ich verstehe nicht, warum es IRF740 speziell verwendet.

Welche Parameter berücksichtigen wir bei der Auswahl eines MOSFET? Schätzen Sie die Hilfe!

Als Referenz: das Bild der Schaltung

Alle Parameter sind in der einen oder anderen Situation wichtig (deshalb stehen sie auf dem Datenblatt!). In diesem Fall haben Sie einen (vermutlich) langsam schaltenden Schaltkreis, der entweder ein- oder ausgeschaltet ist.

Die ersten, die Sie sich ansehen sollten, sind die Ansteuerspannung zum Einschalten (im Fall des IRF740 sind 10 V erforderlich, daher ist es für einen direkten Logikantrieb ungeeignet). Schauen Sie sich die Nennspannung an. MOSFETs mit höherer Nennspannung sind tendenziell teurer und / oder haben einen höheren Widerstand für den Strom. Der IRF740 hat eine Nennspannung von 400V. Wenn Sie nur eine 12-V-Versorgung haben, sodass eine Nennspannung von 25 V oder 30 V ausreichend ist, lassen Sie Geld (oder Silizium) auf dem Tisch, indem Sie ein Teil mit unnötig hoher Spannung verwenden, das wahrscheinlich heißer läuft als eine Alternative.

Schauen Sie sich dann die Rds (ein) - und thermischen Eigenschaften an, um abzuschätzen, wie viel Leistung beim Einschalten verbraucht wird (und wenn daher ein Kühlkörper erforderlich ist und wenn dies erforderlich ist, wie hoch der Wärmewiderstand gegenüber der Umgebung sein muss).

Im Fall des IRF740 verfügt er über einen Rds (Ein) mit 10-V-Antrieb von 0,55 Ohm, der bei hoher Sperrschichttemperatur auf möglicherweise 50% mehr ansteigt. Nennen wir es also 0,83 Ohm. Bei 5A werden 20,6 W abgeführt, was einen großen Kühlkörper oder Kühlkörper und Lüfter erfordert.

Wenn Sie einen 25-V-MOSFET wie einen PSMN0R9 verwenden , können Sie ihn mit 4,5 V betreiben und er hat 1 m Rds (ein) mit 10 V-Antrieb oder 1,25 mit 4,5 V-Antrieb (mit einem ähnlichen Temperatureffekt). Angenommen, 1,9 m einer Verlustleistung bei 5 A von weniger als 50 mW, und es wird auch ohne Kühlkörper nicht warm (daher ist der Rds (ein) tatsächlich wieder etwas niedriger).$\Omega$$\Omega$$\Omega$

Es gibt andere Effekte, wenn Sie versuchen, den MOSFET schnell umzuschalten (Gate-Ladung) und so weiter, aber die oben genannten sind wahrscheinlich die Parameter, die Sie anfangs in Ihrer speziellen Anwendung betrachten sollten.

Und natürlich gibt es praktische Überlegungen wie Paket, Kosten und Verfügbarkeit sowie Teilestatus (aktiv oder veraltet), wenn Sie in die Produktion gehen.

Wie immer kommt es darauf an . Als Elektrotechniker muss man immer Kompromisse eingehen, es gibt keine idealen Komponenten in der realen Welt. Sie sollten Dinge priorisieren, die Ihnen wichtig sind.

Ich gebe Ihnen drei Beispiele.

Wenn Sie mit hoher Leistung und vielem Schalten zu tun haben, wie z. B. den Mosfets in einem Buck / Boost-Wandler,
interessieren Sie sich für:

• Schnelles Schalten, damit Sie beim Ein- und Ausschalten des Transistors keine Energie verschwenden
• Niedrige Rds (ein), damit Sie keine Energie verschwenden, wenn der Transistor eingeschaltet ist
• Niedrige Eingangs-, Ausgangs- und Eingangs- / Ausgangskapazitäten, da diese ein Klingeln (in diesem Fall eine abklingende Hochfrequenzschwingung) und ein Müllerplateau verursachen

Sie könnten sich interessieren für:

• Die Größe / Geometrie des Transistors, vielleicht möchten Sie einen Kühlkörper anbringen
• Bei maximaler Drain-Source-Spannung ist es nicht klug, einen Eingang zu geben, der Ihre Transistoren sofort bricht
• Die Schwellenspannung, vielleicht möchten Sie die Gates direkt von einem 5-V-Mikrocontroller ansteuern, obwohl Sie einen Gate-Treiber haben sollten, wenn Sie einen professionellen Abwärtswandler herstellen

Sie interessieren sich nicht für:

• Verzögerungen, wenn sich der Transistor jetzt oder 1 Mikrosekunde später einschaltet, spielt keine Rolle. Beachten Sie dies und Sie können alles ein- und ausschalten, wenn es sollte.

Wenn Sie mit hoher Leistung und kaum Schaltvorgängen wie einem Mosfet in einem Polaritätsschutz für einen Stromkreis zu tun haben, interessieren
Sie sich für:

• Niedrige Rds (ein), damit Sie keine Energie verschwenden, wenn der Transistor eingeschaltet ist
• Die Schwellenspannung, damit sie sich einschaltet und bei gegebener Eingangsspannung funktioniert
• Die maximal zulässige Gate-Source-Spannung, damit Ihr Transistor nicht bricht
• Die maximal zulässige Drain-Source-Spannung, damit Ihr Transistor nicht bricht

Sie könnten sich interessieren für:

• Die Größe / Geometrie des Transistors, vielleicht möchten Sie einen Kühlkörper anbringen
• Bei Eingangs-, Ausgangs- und Eingangskapazitäten sollten Sie sicherstellen, dass das Gate nicht klingelt

Sie interessieren sich nicht für:

• Schaltgeschwindigkeit des Transistors: Wenn Sie möchten, dass Ihre geschützte Schaltung langsam ansteigt, sollten Sie dies mit einer RC-Schaltung tun
• Verzögerungen, wenn der Transistor jetzt oder 1 Sekunde später eingeschaltet wird, spielen keine Rolle

Wenn Sie mit geringem Stromverbrauch und vielen Schaltvorgängen wie den Mosfets in einem 0-3,3-V- bis 0-5-V-Logikpegelwandler zu tun haben, interessieren
Sie sich für:

• Verzögerungen
• Schaltgeschwindigkeit
• Eingangs-, Ausgangs- und Eingangs- / Ausgangskapazitäten sollen sehr niedrig sein und nicht klingeln
• Schwellenspannung, damit ein 3,3-V-Signal mit dem Mosfet interagieren kann

Sie könnten sich interessieren für:

• Verzögerungsvarianten: Wenn mehrere Pins pegelkonvertiert sind, ist es möglicherweise wichtig, dass sie alle zur gleichen Zeit kommen
• Maximale Drain-Source-Spannung und Gate-Source-Spannung, die meisten, wenn nicht alle Mosfets können mit 5 V arbeiten, aber sehen Sie sich zumindest diese Werte an

Sie interessieren sich nicht für:

• Rds (ein), es könnte 50 Ohm sein, es muss nicht super niedrig sein wie 0,001 Ohm, es wird immer noch seine Arbeit perfekt machen
• Wärmeableitung, Ihre Transistoren sollten sich überhaupt nicht erwärmen. Wenn sie also sehr klein sind, ist das vollkommen in Ordnung, es ist kein Kühlkörper erforderlich.

Ich weiß, dass es weitere Parameter gibt, aber ich habe drei Beispiele genannt, die Ihnen helfen könnten zu verstehen, dass es darauf ankommt, und es liegt an Ihnen, herauszufinden, welche Parameter Sie interessieren sollten.

Denken Sie daran, dass Sie auch BJTs und IGBTs sowie viele andere Arten von aktiven Komponenten haben. In meinem dritten Beispiel zum Logikpegelwandler wäre es sinnvoller, einen BJT als einen Mosfet zu verwenden, da ein BJT normalerweise schneller als ein Mosfet ist und eine Kniespannung von 0,7 V hat.

Denken Sie daran, dass ich gerade erwähnt habe, wenn Sie den Mosfet binär wie einen Schalter verwenden, entweder EIN oder AUS. Sie können auch einen Mosfet als Verstärker anstelle eines Operationsverstärkers verwenden und dann nach anderen Parametern suchen. Oder Sie könnten einen BJT verwenden.

Obwohl dies für das im Text angegebene Beispiel nicht relevant ist, ist es für die Frage sehr relevant (nach Titel wie er ist):

SOA.

Es gibt verschiedene physikalische Layouts von MOSFET-Chips, von denen einige es können, andere nicht gut damit umgehen können, kontinuierlich im linearen Bereich ihrer Charakteristik bei signifikanter Leistung betrieben zu werden. Dies ist wichtig, wenn lineare Verstärker oder lineare Stromversorgungen den fraglichen MOSFET verwenden sollen.