比较用于电力电子的最佳 MOSFET

比较用于电力电子的最佳 MOSFET 

在一系列应用中，MOSFET 是一些最重要的组件，涉及稳定的功率传输、快速开关和低损耗。特别是，分立 MOSFET 在电机控制、功率调节、特殊逻辑、大功率放大器、照明和其他需要高电流消耗和低损耗的系统中发挥着主要作用。 如果你开始环顾组件市场，你会发现大多数半导体制造商提供的多种组件选项。

尽管我们很想认为有一个 MOSFET 对所有事物都适用，但客观上并没有对每个系统都适用的“最佳”MOSFET。一些 MOSFET 针对特定的产品、应用或行业。 

       比较最好的MOSFET

       如果你正在为你的新电子设备寻找最佳的 MOSFET 选项，比较合适的尺寸，有几个参数可用于比较 MOSFET，从基本电气参数到高频性能。首先，我们将了解一般适用于 MOSFET 的基本电气规格，我们将了解在专业应用中很重要的更高级的性能指标。

基本电气规格

以下是为系统选择最佳 MOSFET 时要考虑的一些重要电气规格。

电流限制：这可能是最常用于选择最佳 MOSFET 的一种规格。如果在某个导通电阻下超过电流限制，通道中的散热会加速，元件会很快失效。

导通电阻：这是电流限制的对应物。导通状态电阻将决定通道中耗散的功率量以及组件是否能够承受大电流。

温度限制：这只是量化可靠性的另一种方法。如果 MOSFET 的结温超过额定值，它们几乎会立即失效，因此该规范在高可靠性系统中至关重要。

增强与耗尽模式：这只是确定如何调制栅极以使 MOSFET 在工作期间打开或关闭。

击穿电压：这只是说明将体二极管驱动到反向偏置所需的电压。这些电压往往相当高，但它们在可能以负极性运行的高功率系统中仍然很重要。

上升时间：对于开关应用，例如开关转换器，上升时间是一个重要的考虑因素。当使用 PWM 脉冲驱动器驱动时，上升时间应短于传送到栅极的脉冲。

使用 MOSFET 进行过度设计是可以的，尤其是在芯片短缺的情况下。例如，您始终可以接受较低的通态电阻以确保通道中的低功率损耗和散热，并且您始终可以接受较高的额定电流以实现可靠性。随着组件短缺似乎从一个组件类别转移到另一个组件类别，您永远无法判断您首选的通孔 MOSFET 何时会突然供不应求。

更高级的性能指标

上面列出的要点非常适合仅需要硅上通用组件的低频、低功耗系统。然而，随着涉及射频功率产品的新应用迅速成为标准，并且可靠性成为某些行业的主要关注点，其他指标变得非常重要，并将成为选择最佳 MOSFET 的基础。

材料平台：硅是绝大多数集成电路的首选材料，但其他平台更适合高级应用。这里重要的是低损耗频率范围和热导率是材料平台的功能。GaAs、SiC 和 GaN 等替代品都为更高频率的给定功率输出提供了更高的热导率。

输入和输出电容：在实际的无线频率或超快速数字系统中，电容变得很重要，因为它会改变输入阻抗并限制组件的带宽。在非常高的频率 (mmWave) 下，输入和输出电容会形成一个意想不到的反馈回路，从而允许功率在一个噪声被放大的闭环中流动。

温度系数：设计高可靠性系统时应考虑多个温度系数值。这些系数在精密测量和电光（例如精密激光雷达成像）等应用中也很重要。

电感：晶体管作为电路没有电感，电感来自封装。封装中的寄生电感来自焊盘/柱和管芯之间的电引线。该值应尽可能低，以确保在高频下的理想行为。

替代材料非常重要，因为它们支持即将到来的技术，如 5G 和大功率雷达，以及软件定义无线电等特殊应用。虽然技术上不是 MOSFET，但更多此类 FET 组件选项正在进入市场，并且预计只会继续增长。

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