MOS场效应管IRF640N
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产品描述

韩国金胜特半导体器件,功耗低,升温低,可靠性高,稳定,!
产品名称 产品型号 封装 代替或兼容
MOS管 JST2N60U TO-251 FQU2N60/STD2NK60Z-1
JST2N60D TO-252 FQD2N60/STD2NK60ZT4
JST2N60P TO-220 FQP2N60/STP2NK60Z
JST2N60F TO-220F FQPF2N60C/STF2NK60Z
JST5N60P TO-220 FQP5N60C/KHB4D5N60P
JST5N60F TO-220F FQPF5N60C/KHB4D5N60F
JST5N65F TO-220F 4N65/5N65
JST8N60P TO-220 FQP8N60C/MDP8N60TH
JST8N60F TO-220F FDPF7N60NZ/MDP8N60TH
JST8N65F TO-220F 7N65/8N65
JST10N60F TO-220F FDPF10N60NZ/STP10N60ZFP
JST10N65F TO-220F 10N65
JST12N60F TO-220F FDPF12N60NZ/STF12N60Z
JST12N65F TO-220F 12N65/
JST8N80F TO-220F FQPF8N80C/STP8N80ZFP
JST7N80F TO-220F FQPF7N80C/STP7N80ZFP
JST6N80F TO-220F FQPF6N80C/2SK2605
JST9N90F TO-3P FQPF9N90C/STP9NK90Z
JST50N06F TO-220 FQPF50N06/STP50N06F1
IRF3205 TO-220 IRF3205PBF
MOS场效应管IRF640N
1,MOS管种类和结构
MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管型号和增强型的P沟道MOS管型号,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。在MOS管原理图上可以看到,漏和源之间有一个寄生二管。这个叫体二管,在驱动感性负载,这个二管很重要。顺便说一句,体二管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。
2,MOS管导通特性
导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源接地时的情况(低端驱动),只要栅电压达到4V或10V就可以了。PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。
3,MOS开关管损失
不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。
MOS场效应管IRF640N
MOS管的内部结构如下图所示;其导通时只有一种性的载流子(多子)参与导电,是单型晶体管。导电机理与小功率MOS管相同,但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂直导电结构,又称为VMOSFET,大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
MOS场效应管IRF640N
MOS管驱动
跟双性晶体管相比,一般认为使MOS管导通不需要电流,只要GS电压一定的值,就可以了。这个很容易做到,但是,我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
意的是,普遍用于高端驱动的NMOS,导通时需要是栅电压大于源电压。而高端驱动的MOS管导通时源电压与漏电压(VCC)相同,所以这时栅电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里,要得到比VCC大的电压,就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵,要注意的是应该选择合适的外接电容,以得到足够的短路电流去驱动MOS管。
上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压,设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高,导通速度越快,导通电阻也越小。现在也有导通电压小的MOS管用在不同的领域里,但在12V汽车电子系统里,一般4V导通就够用了。
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