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如何選擇MOSFET——電機控制

2020-12-19 10:05:11
本文主要從終端應用中用于驅動電機的場效應管入手,討論特定終端應用的具體考慮。電機控制是30V-100V分立金屬氧化物半導體場效應晶體管的一個巨大且快速增長的市場,特別是對于驅動DC電機的許多拓撲結構。在這里,我們將重點討論如何選擇合適的場效應晶體管來驅動有刷電機、無刷電機和步進電機。雖然硬性規定很少,可能還有無數方法,但希望這篇文章能讓你知道基于終端應用從何入手。
首先,也可能是最簡單的選擇是你需要什么樣的擊穿電壓。由于電機控制往往具有較低的頻率,它將產生比電源應用更低的振鈴,因此輸入電源軌和場效應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),從而獲得更低電阻的場效應晶體管。不過一般來說,在BVDSS和最大輸入電壓VIN之間保持40%的緩沖不是什么壞規則。——取決于你期望的振鈴數和你愿意用外部無源元件壓制的振鈴數,一般多10%或少10%。
選擇封裝類型可能是最關鍵的決定,這完全取決于設計的功率密度要求(見圖1)。在2A以下,場效應晶體管經常(但不總是)被吸收到驅動器集成電路中。在10A以下的步進電機以及低電流電刷和無刷應用中,小型PQFN設備(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,但它不可避免地會占用更多的印刷電路板空間。
本文主要從終端應用中用于驅動電機的場效應管入手,討論特定終端應用的具體考慮。電機控制是30V-100V分立金屬氧化物半導體場效應晶體管的一個巨大且快速增長的市場,特別是對于驅動DC電機的許多拓撲結構。在這里,我們將重點討論如何選擇合適的場效應晶體管來驅動有刷電機、無刷電機和步進電機。雖然硬性規定很少,可能還有無數方法,但希望這篇文章能讓你知道基于終端應用從何入手。
首先,也可能是最簡單的選擇是你需要什么樣的擊穿電壓。由于電機控制往往具有較低的頻率,它將產生比電源應用更低的振鈴,因此輸入電源軌和場效應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),從而獲得更低電阻的場效應晶體管。不過一般來說,在BVDSS和最大輸入電壓VIN之間保持40%的緩沖不是什么壞規則。——取決于你期望的振鈴數和你愿意用外部無源元件壓制的振鈴數,一般多10%或少10%。
選擇封裝類型可能是最關鍵的決定,這完全取決于設計的功率密度要求(見圖1)。在2A以下,場效應晶體管經常(但不總是)被吸收到驅動器集成電路中。在10A以下的步進電機以及低電流電刷和無刷應用中,小型PQFN設備(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,但它不可避免地會占用更多的印刷電路板空間。

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