專注差異化嵌入式產(chǎn)品解決方案 給智能產(chǎn)品定制注入靈魂給予生命
提供開發(fā)工具、應(yīng)用測試 完善的開發(fā)代碼案例庫分享
從全面的產(chǎn)品導(dǎo)入到強大技術(shù)支援服務(wù) 全程貼心伴隨服務(wù),創(chuàng)造無限潛能!
提供新的芯片及解決方案,提升客戶產(chǎn)品競爭力
提供最新的單片機資訊,行業(yè)消息以及公司新聞動態(tài)
在功率器件MOS管的選擇上,工程師普遍傾向于選用N溝道MOSFET。實際還真有這么一回事,這是由MOS管物理特性和電路實現(xiàn)方式所決定的。
一、N溝道MOSFET的優(yōu)勢
(1)導(dǎo)通電阻更低:對于相同尺寸、相同工藝的MOSFET,N溝道器件的電子遷移率(electron mobility)遠高于P溝道中的空穴遷移率,因此其導(dǎo)通電阻(Rds(on))通常更低。另外,低導(dǎo)通電阻意味著在相同電流條件下?lián)p耗更小、發(fā)熱更低、效率更高。
(2)漏源電壓承受能力更強:N溝道MOSFET能夠在較小的芯片面積下實現(xiàn)更高的擊穿電壓,這讓其在高壓應(yīng)用中更具競爭力。
(3)電流承載能力大:由于其結(jié)構(gòu)和物理特性,N溝道器件在相同條件下能承載更大的電流,適合高功率場合,如電源轉(zhuǎn)換、馬達驅(qū)動等。
(4)開關(guān)速度快:N溝道MOSFET具有更小的電荷存儲量(特別是柵極電荷Qg),因此其開關(guān)速度更快,適用于高頻應(yīng)用,例如開關(guān)電源和DC-DC轉(zhuǎn)換器。
(5)更好的散熱特性:低Rds(on)帶來更小的功耗,進而減輕了散熱設(shè)計的壓力。這使得系統(tǒng)在相同封裝下能夠處理更高的功率。
(6)成本與驅(qū)動電路優(yōu)勢:對于低端應(yīng)用,N溝道MOSFET往往比P溝道便宜。許多情況下,N溝道器件的驅(qū)動方式更靈活,能直接配合標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動芯片使用,從而簡化電路設(shè)計,降低整體成本。
二、P溝道MOSFET的優(yōu)勢與應(yīng)用場景
雖然N溝道在多數(shù)性能指標(biāo)上勝出,但P溝道MOSFET也有其獨特的價值,尤其是在電路簡化和低邊驅(qū)動方面:
(1)驅(qū)動更簡單(高邊開關(guān)場景)
在高邊(high-side)開關(guān)應(yīng)用中,P溝道MOSFET可以直接通過柵極下拉實現(xiàn)導(dǎo)通,不需要額外的電平提升(bootstrapping)電路。對于電池供電設(shè)備、便攜式電子產(chǎn)品,這大大簡化了設(shè)計,降低了元件數(shù)量。
(2)低電壓、低功耗應(yīng)用更方便
在小電流、低壓場景下,P溝道的Rds(on)劣勢不明顯,反而因簡化的驅(qū)動電路而更具性價比。
(3)節(jié)省空間和設(shè)計時間
對于一些消費類電子(如手機、筆記本、穿戴設(shè)備),電路板空間有限,P溝道MOSFET往往能減少外圍元件數(shù)量,從而節(jié)省PCB面積并縮短開發(fā)周期。
三、N溝道與P溝道的典型應(yīng)用對比
(1)N溝道MOSFET常見應(yīng)用
開關(guān)電源的低邊和高邊(配合驅(qū)動器)開關(guān);
馬達驅(qū)動器和H橋電路;
DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的主開關(guān)管;
高頻開關(guān)、功率放大。
(2)P溝道MOSFET常見應(yīng)用
電池反接保護;
便攜式設(shè)備的高邊電源開關(guān);
簡化驅(qū)動電路的小電流控制;
電源管理中的負載開關(guān)(Load Switch)。
雖然N溝道MOSFET因其低導(dǎo)通電阻、高效率、強電流能力、低成本等而成為絕大多數(shù)功率應(yīng)用的首選。但是,在一些對驅(qū)動電路簡潔度要求更高的應(yīng)用中,P溝道MOSFET依然占據(jù)一席之地。
以上就是英銳恩單片機開發(fā)工程師分享的功率器件MOS管的選擇方向。英銳恩專注單片機應(yīng)用方案設(shè)計與開發(fā),提供8位單片機、32位單片機。