예를 들어, J108 JFET는 "N-Channel Switch"로, 데이터 시트에는 RDS on resistance가, J201 JFET는 "N-Channel General Purpose Amplifier"로 표시됩니다 (온 저항은 IDS 곡선에서 추론?)
설계 및 제조 방식에 차이가 있습니까? 한 유형을 다른 응용 프로그램에서 일반적으로 사용할 수 있지만 그 반대의 경우는 사용할 수 없습니까?
BJT 관련 : 스위치 대 증폭기로 판매되는 소 신호 바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT)의 차이점은 무엇입니까?
답변:
트랜지스터 설계에서 선택할 수있는 다양한 선택이 있으며, 일부 응용 프로그램은 스위칭 응용 프로그램에 적합하고 다른 응용 프로그램은 "선형"응용 프로그램에 적합합니다.
스위치는 대부분의 시간을 완전히 켜거나 끄는 데 사용됩니다. 그러므로 온 상태와 오프 상태는 중간 상태의 응답 곡선이 그다지 중요하지 않기 때문에 중요합니다.
대부분의 응용 분야에서 대부분의 트랜지스터의 오프 상태 누설 전류는 중요하지 않을 정도로 낮습니다. 스위칭 응용 분야에서 가장 중요한 매개 변수 중 하나는 FET의 Rdson과 바이폴라의 포화 전압 및 전류에 의해 정량화되는 "온"방식입니다. 이것이 바로 스위칭 FET가 Rdson 사양을 갖도록하는 이유입니다. Rdson 스펙은 완전히 온전한 상태를 보여줄뿐만 아니라 회로 설계자들이 얼마나 많은 전압이 떨어지고 열을 방출하는지 알고 있어야하기 때문입니다.
범용 증폭기로 사용되는 트랜지스터는 "선형"영역에서 작동합니다. 그것들은 특성상 그다지 선형 적이 지 않을 수도 있지만, 이것은 트랜지스터가 완전히 켜져 있거나 완전히 꺼져 있지 않은 범위 사이의 범위를 나타 내기 위해 업계에서 사용되는 이름입니다. 실제로 앰프 사용의 경우 어느 한 한계 상태에도 절대로 도달하지 않으려 고합니다. 따라서 Rdson은 해당 상태에 있지 않을 계획이므로 관련성이 없습니다. 그러나이 장치는 게이트 전압과 드레인 전압의 다양한 조합에 어떻게 반응하는지 알고 싶어합니다.
트랜지스터 설계자가 게이트 전압에 대한 비례 반응을 가장 효과적으로하는 것보다 효과적인 저항보다 유리하게 만드는 단점이 있습니다. 그렇기 때문에 일부 트랜지스터는 선형 작동에 대한 스위치로 승격됩니다. 그런 다음 데이터 시트는 회로 설계자와 가장 관련이있는 사양에 중점을 둡니다.
전력 MOSFET의 경우 부품이 최신 일수록 스위칭 애플리케이션에 더 잘 최적화됨을 나타내는 좋은 경험이 있습니다. 원래 MOSFET은 선형 전압 레귤레이터 (무부하 손실 또는 전체 효율을 저하시키는베이스 전류 없음) 또는 클래스 AB 오디오 증폭기의 통과 요소로 사용되었습니다. 오늘날 새로운 MOSFET 세대 개발의 원동력은 물론 스위치 모드 전원 공급 장치의 편재성이며 주파수 변환기를 통한 모터 제어를위한 지속적인 번영입니다. 이와 관련하여 달성 된 것은 장관 일뿐입니다.
모든 차세대 스위칭 MOSFET으로 개선 된 일부 특성 :
그러나, 새로운 세대에서 더욱 두드러지는 MOSFET의 선형 애플리케이션을위한 잘 알려지지 않은 문제가 있습니다.
틀림없이 이것은 구식과 신식의 모든 유형의 MOSFET에 문제가 있지만 이전 프로세스는 조금 더 관대했습니다. 이것은 대부분의 관련 정보가있는 그래프입니다.
출처 : APEC, IRF
높은 게이트-소스 전압의 경우 온도가 증가하면 온 저항이 증가하고 드레인 전류가 감소합니다. 스위칭 애플리케이션의 경우 이는 완벽합니다. MOSFET은 높은 V GS로 포화 상태가 양호 합니다. 병렬 MOSFET에 대해 생각하고 단일 MOSFET에는 칩에 작은 병렬 MOSFET이 많이 있다는 것을 명심하십시오. 이러한 MOSFET 중 하나가 뜨거워지면 저항이 증가하고 더 많은 전류가 이웃에 의해 "수집되어"핫스팟없이 전체적으로 우수한 분배를 제공합니다. 대단해
그러나, 온도 교차로 제로 ( IRF의 App'note 1155 참조) 라고하는 두 라인이 교차하는 값보다 낮은 V GS 의 경우, 온도가 증가하면 R DS 가 감소 하고 드레인 전류가 증가합니다. 이것이 BJT 전용 현상이라는 대중의 믿음과 달리 열 폭주가 문을 두드리는 곳입니다. 핫스팟이 발생하고 MOSFET이 주변의 아름다운 회로를 사용하여 멋진 방식으로 자체 파괴 될 수 있습니다.
소문에 따르면 구형의 측면 MOSFET 디바이스는 스위칭 애플리케이션에 중요한 위에서 언급 한 특성에 최적화 된 최신 트렌치 디바이스에 비해 내부 병렬 병렬 온칩 MOSFET에서 더 나은 전송 특성을 가지고 있다고한다. 이것은 내가 이미 링크 한 논문에 의해 뒷받침 되며 , 최신 장치가 영점 온도 교차점에서 VGS 가 어떻게 증가하는지 보여줍니다 .
간단히 말해 : 선형 애플리케이션 또는 스위칭 애플리케이션에 더 적합한 전력 MOSFET이 있습니다. 선형 애플리케이션은 전압 제어 전류 싱크 와 같은 틈새 애플리케이션과 유사 해 지므로 순방향 바이어스 안전 작동 영역 ( FB-SOA )에 대한 그래프에 대한 추가주의 가 필요합니다. DC 작동을위한 라인이 포함되어 있지 않은 경우 이는 선형 애플리케이션에서 장치가 제대로 작동하지 않을 것이라는 중요한 힌트입니다.
여기에 내가 언급 한 대부분의 것들을 잘 요약 한 IRF의 논문에 대한 링크 가 하나 더 있습니다.