在电气工程领域中,务必认识到这些数字可能撒谎。在观察 MOSFET 时尤其如此。
数据表的第一页正是由于这一点而声名狼藉,因为制造商经常精心挑选特定测试参数的数字以在竞争中占据有利地位。已发布的参数可帮助我们了解我们所观察的部件的基础,但它们很少真正帮助我们最终决定需要使用哪个部件。对于您正在创建的系统,为了更好地了解部件并做出最佳选择,非常有必要深入研究数据表的细节。
为参数数据分类后,您最终可能选出 5 到 10 个不同的部件,它们似乎都能满足您的系统的需求。所有这些部件在功能上似乎都相同,那么您如何做出正确的购买决策?这正是安全工作区 (SOA) 起到重要作用的地方。您观察的所有部件可能宣称具有相同的电压和电流特征,但如果您仔细研究数据表,就会发现它们的性能差别很大。我为了本文专门挑选了 SOA 特征,但您可能在数据表中发现更多帮助您选择正确部件的特征 - 例如导通阻抗如何随着温度变化或在一组特定的电流和电压输出下驱动部件需要多大的努力。
什么是安全工作区?SOA 是由电压和电流定义的一个区域,告知您某个部件在特定条件下可持续运行多久而不损坏自身。SOA 基于各种因素的组合 - 从基底的类型到特定封装散发积热的能力。对于许多 MOSFET,很难找到在数据表上列出的最大额定电压和电流下能够安然无恙的部件,也很难找到能够在这种条件下存活 1 微秒以上的部件。甚至 1 微秒通常都算长的。通常,部件在达到其工作范围的最大值时会迅速失败,这种现象仅在突发中有用。也有可让部件存活的突发或峰值电流,但这不同于运行突发,因为它与 SOA 有关。
今天我要专门探讨两个不同的部件。这两个部件都是 650 伏 32 安的 MOSFET。根据这两个部件的数据表,它们应该是适合同一系统的。如果我们查看 SOA 图形中相同的封装类型和相同的 100 伏额定值,我们就会发现,如果我们让 10 安倍的电流通过它们,它们将能存活多长时间。对于左侧的部件(来自 STMicroelectronics 的 STI40N65M2),如果您观察图形,您就会发现它的存活时间不到 1 毫秒。如果您查看右侧的部件(来自 Infineon 的 IPP60R099P6XKSA1),在完全相同的条件下,您将看到它存活了 10 毫秒。这两个部件在数据表的第一页上有相同的规格,但您会发现,右侧的部件在边缘情况方案中比左侧的部件存活得久得多。它还正好便宜 0.10 美元。深入研究统计信息很有用。
部件的选择非常重要,因此不要害怕深入研究数据表,以确保获得适合您的系统的部件。超出第一页的局限非常重要。