จะเลือก MOSFET ได้อย่างไร?

1. กำหนดประเภท

 

- N-channel หรือ P-channel: เลือกระหว่าง N-channel หรือ P-channel MOSFET ตามการออกแบบวงจร โดยทั่วไป MOSFET แบบ N-channel จะใช้ในการสลับด้านต่ำ ในขณะที่ MOSFET แบบ P-channel จะใช้ในการสลับด้านสูง

 

2. พิกัดแรงดันไฟฟ้า

 

- แรงดันไฟฟ้าระหว่างเดรน-ซอร์สสูงสุด (VDS): กำหนดแรงดันไฟฟ้าระหว่างเดรนถึงแหล่งกำเนิดสูงสุด ค่านี้ควรเกินแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงในวงจรโดยมีระยะขอบเพียงพอเพื่อความปลอดภัย

- แรงดันไฟฟ้าระหว่างเกตและแหล่งกำเนิดสูงสุด (VGS): ตรวจสอบให้แน่ใจว่า MOSFET ตรงตามข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้าของวงจรขับเคลื่อน และไม่เกินขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างแหล่งกำเนิดเกต

 

3. ความสามารถในปัจจุบัน

 

- พิกัดกระแส (ID): เลือก MOSFET ที่มีกระแสพิกัดมากกว่าหรือเท่ากับกระแสสูงสุดที่คาดหวังในวงจร พิจารณากระแสพัลส์พีคเพื่อให้แน่ใจว่า MOSFET สามารถรองรับกระแสสูงสุดภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้

 

4. ความต้านทานต่อ (RDS (เปิด))

 

- On-Resistance: On-Resistance คือความต้านทานของ MOSFET เมื่อดำเนินการ การเลือก MOSFET ที่มี RDS(on) ต่ำจะช่วยลดการสูญเสียพลังงานและปรับปรุงประสิทธิภาพ

 

5. ประสิทธิภาพการสลับ

 

- ความเร็วการสลับ: พิจารณาความถี่การสลับ (FS) และเวลาการขึ้น/ลงของ MOSFET สำหรับการใช้งานความถี่สูง ให้เลือก MOSFET ที่มีลักษณะการสลับที่รวดเร็ว

- ความจุไฟฟ้า: ความจุของเกต-เดรน แหล่งกำเนิดเกต และแหล่งกำเนิดเดรนส่งผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพในการสลับ ดังนั้นควรพิจารณาสิ่งเหล่านี้ในระหว่างการเลือก

 

6. การจัดการบรรจุภัณฑ์และระบายความร้อน

 

- ประเภทบรรจุภัณฑ์: เลือกประเภทบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากพื้นที่ PCB ข้อกำหนดด้านความร้อน และกระบวนการผลิต ขนาดและประสิทธิภาพการระบายความร้อนของบรรจุภัณฑ์จะส่งผลต่อประสิทธิภาพการติดตั้งและการระบายความร้อนของ MOSFET

- ข้อกำหนดด้านความร้อน: วิเคราะห์ความต้องการด้านความร้อนของระบบ โดยเฉพาะภายใต้สภาวะที่เลวร้ายที่สุด เลือก MOSFET ที่สามารถทำงานได้ตามปกติภายใต้สภาวะเหล่านี้ เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของระบบเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป

 

7. ช่วงอุณหภูมิ

 

- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่วงอุณหภูมิการทำงานของ MOSFET ตรงกับข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมของระบบ

 

8. ข้อพิจารณาการสมัครพิเศษ

 

- การใช้งานแรงดันต่ำ: สำหรับการใช้งานที่ใช้แหล่งจ่ายไฟ 5V หรือ 3V ให้ใส่ใจกับขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกตของ MOSFET อย่างใกล้ชิด

- การใช้งานกับแรงดันไฟฟ้าที่กว้าง: อาจจำเป็นต้องใช้ MOSFET ที่มีซีเนอร์ไดโอดในตัวเพื่อจำกัดการแกว่งของแรงดันเกต

- การใช้งานแรงดันไฟฟ้าคู่: อาจจำเป็นต้องมีการออกแบบวงจรพิเศษเพื่อควบคุม MOSFET ฝั่งสูงจากฝั่งต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

9. ความน่าเชื่อถือและคุณภาพ

 

- พิจารณาชื่อเสียงของผู้ผลิต การประกันคุณภาพ และความเสถียรในระยะยาวของส่วนประกอบ สำหรับการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูง อาจจำเป็นต้องใช้ MOSFET เกรดยานยนต์หรือที่ผ่านการรับรองอื่นๆ

 

10. ต้นทุนและความพร้อมใช้งาน

 

- พิจารณาต้นทุนของ MOSFET และระยะเวลารอคอยสินค้าและเสถียรภาพในการจัดหาของซัพพลายเออร์ เพื่อให้มั่นใจว่าส่วนประกอบตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและงบประมาณ

 

สรุปขั้นตอนการคัดเลือก:

 

- ตรวจสอบว่าจำเป็นต้องใช้ MOSFET แบบ N-channel หรือ P-channel

- กำหนดแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งเดรนสูงสุด (VDS) และแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งเกต (VGS)

- เลือก MOSFET ที่มีพิกัดกระแส (ID) ที่สามารถรองรับกระแสสูงสุดได้

- เลือก MOSFET ที่มี RDS(on) ต่ำเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

- พิจารณาความเร็วสวิตชิ่งของ MOSFET และผลกระทบของความจุไฟฟ้าที่มีต่อประสิทธิภาพ

- เลือกประเภทบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากพื้นที่ ความต้องการด้านความร้อน และการออกแบบ PCB

- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่วงอุณหภูมิในการทำงานเหมาะสมกับความต้องการของระบบ

- คำนึงถึงความต้องการพิเศษ เช่น ข้อจำกัดด้านแรงดันไฟฟ้า และการออกแบบวงจร

- ประเมินความน่าเชื่อถือและคุณภาพของผู้ผลิต

- ปัจจัยด้านต้นทุนและเสถียรภาพของห่วงโซ่อุปทาน

 

เมื่อเลือก MOSFET ขอแนะนำให้อ่านเอกสารข้อมูลของอุปกรณ์และดำเนินการวิเคราะห์และคำนวณวงจรโดยละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่าตรงตามเงื่อนไขการออกแบบทั้งหมด การทำการจำลองและการทดสอบถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการตรวจสอบความถูกต้องของการเลือกของคุณ