如何選擇MOSFET——電機(jī)控制

2020-12-19 10:05:11

本文主要從終端應(yīng)用中用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的場(chǎng)效應(yīng)管入手，討論特定終端應(yīng)用的具體考慮。電機(jī)控制是30V-100V分立金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的一個(gè)巨大且快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)，特別是對(duì)于驅(qū)動(dòng)DC電機(jī)的許多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這里，我們將重點(diǎn)討論如何選擇合適的場(chǎng)效應(yīng)晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)有刷電機(jī)、無(wú)刷電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。雖然硬性規(guī)定很少，可能還有無(wú)數(shù)方法，但希望這篇文章能讓你知道基于終端應(yīng)用從何入手。

首先，也可能是最簡(jiǎn)單的選擇是你需要什么樣的擊穿電壓。由于電機(jī)控制往往具有較低的頻率，它將產(chǎn)生比電源應(yīng)用更低的振鈴，因此輸入電源軌和場(chǎng)效應(yīng)晶體管擊穿之間的裕量將更加活躍(通常以使用緩沖器為代價(jià))，從而獲得更低電阻的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。不過(guò)一般來(lái)說(shuō)，在BVDSS和最大輸入電壓VIN之間保持40%的緩沖不是什么壞規(guī)則。——取決于你期望的振鈴數(shù)和你愿意用外部無(wú)源元件壓制的振鈴數(shù)，一般多10%或少10%。

選擇封裝類型可能是最關(guān)鍵的決定，這完全取決于設(shè)計(jì)的功率密度要求(見(jiàn)圖1)。在2A以下，場(chǎng)效應(yīng)晶體管經(jīng)常(但不總是)被吸收到驅(qū)動(dòng)器集成電路中。在10A以下的步進(jìn)電機(jī)以及低電流電刷和無(wú)刷應(yīng)用中，小型PQFN設(shè)備(SON 2毫米x 2毫米、SON 3.3mm毫米x 3.3mm毫米)可以提供最佳的功率密度。如果你優(yōu)先考慮低成本而不是更高的功率密度，舊的SOIC封裝就可以了，但它不可避免地會(huì)占用更多的印刷電路板空間。