選擇高壓場效應(yīng)管實現(xiàn)節(jié)能
熱阻的重要性表現(xiàn)在多個方面,包括器件的額定電流,如表1所示。給出的三種不同的600V器件的額定電流均為7A,但各自的RDS(on)值與RΦJC值差異很大。由于MOSFET器件的額定電流只是由導(dǎo)通損耗公式?jīng)Q定的,因此低熱阻的影響明顯。
因此,選擇正確的器件實際上取決于你打算如何使用這些器件,打算使用什么切換頻率,什么拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和應(yīng)用中的導(dǎo)熱路徑,當(dāng)然,還要考慮你準(zhǔn)備接受的成本。
一些通用的指導(dǎo)是,在不存在體二極管恢復(fù)損耗的功率因數(shù)校正(PFC)及回掃應(yīng)用中,如果RDS(on)大于1Ω,高級平面工藝,例如,UniFET(II)、QFET及CFET則是較好的解決方案。這很大程度上是因為較低的RΦJC有助于器件保持較低溫度。對于高RDS(on)的需求,由于邊緣終端的緣故,電荷反射型器件的有緣區(qū)在整個片基區(qū)域中的比例相對較小,而平面工藝的MOSFET,即使硅片稍大,也是較為便宜的工藝,而兩者封裝成本大至相同。
對于需要反向恢復(fù)的應(yīng)用,在RDS(on)值與RΦJC值之外還需考察二極管特性,這一點是十分重要的。采用高級平面工藝與電荷平衡工藝的MOSFET器件均可具備改進(jìn)體二極管的特性。
在需要最低RDS(on)與快速切換的應(yīng)用中,新的平衡型器件,例如SupreMOS與SuperFET,可提供最大的優(yōu)勢。一般而言,SuperFET器件在RDS(on)要求為0.5~1Ω之時優(yōu)勢最大。而SuperMOS在RDS(on)低于0.5Ω時優(yōu)勢明顯。這一差異又是由于熱阻的作用。
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