ເປັນຫຍັງ N channel MOSFET ຈຶ່ງຖືກເລືອກຫຼາຍກວ່າ P channel MOSFET?

ເປັນຫຍັງ N channel MOSFET ຈຶ່ງຖືກເລືອກຫຼາຍກວ່າ P channel MOSFET?

ເວລາປະກາດ: 13-12-2024

Key Takeaway:MOSFETs N-channel ແມ່ນເປັນທີ່ນິຍົມໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສ່ວນໃຫຍ່ເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະການປະຕິບັດທີ່ດີກວ່າ, ລວມທັງຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາ, ຄວາມໄວການປ່ຽນທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະປະສິດທິພາບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ດີກວ່າ. ຄູ່ມືທີ່ສົມບູນແບບນີ້ອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງພວກມັນຈຶ່ງເປັນທາງເລືອກໃນການອອກແບບເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ.

ຄວາມເຂົ້າໃຈພື້ນຖານ: N-Channel vs P-Channel MOSFETs

N-Channel vs P-Channel MOSFETsໃນໂລກຂອງເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ, ທາງເລືອກລະຫວ່າງ N-channel ແລະ P-channel MOSFETs ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການອອກແບບວົງຈອນທີ່ດີທີ່ສຸດ. ທັງສອງປະເພດມີສະຖານທີ່ຂອງພວກເຂົາ, ແຕ່ N-channel MOSFETs ໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ມັກສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສ່ວນໃຫຍ່. ມາສຳຫຼວດເບິ່ງວ່າເປັນຫຍັງ.

ໂຄງສ້າງພື້ນຖານແລະການດໍາເນີນງານ

N-channel MOSFETs ດໍາເນີນການໃນປະຈຸບັນໂດຍໃຊ້ເອເລັກໂຕຣນິກເປັນຜູ້ໃຫ້ບໍລິການສ່ວນໃຫຍ່, ໃນຂະນະທີ່ P-channel MOSFETs ໃຊ້ຮູ. ຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານນີ້ນໍາໄປສູ່ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນຈໍານວນຫນຶ່ງສໍາລັບອຸປະກອນ N-channel:

  • ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ຂອງ​ຜູ້​ໃຫ້​ບໍ​ລິ​ທີ່​ສູງ​ກວ່າ (ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ທຽບ​ກັບ​ຮູ​)
  • ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່າລົງ (RDS(ເປີດ))
  • ລັກສະນະສະຫຼັບທີ່ດີກວ່າ
  • ຂະບວນການຜະລິດທີ່ຄຸ້ມຄ່າກວ່າ

ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນຂອງ N-Channel MOSFETs

1. ປະສິດທິພາບດ້ານໄຟຟ້າທີ່ເໜືອກວ່າ

N-channel MOSFETs ປະຕິບັດໄດ້ດີກວ່າຄູ່ຮ່ວມ P-channel ຂອງເຂົາເຈົ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນຫຼາຍຂົງເຂດທີ່ສໍາຄັນ:

ພາລາມິເຕີ N-Channel MOSFET P-ຊ່ອງ MOSFET
ມືຖືຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ ~1400 cm²/V·s ~450 cm²/V·s
ການຕໍ່ຕ້ານ ຕ່ໍາກວ່າ ສູງກວ່າ (2.5-3x)
ຄວາມໄວການປ່ຽນ ໄວກວ່າ ຊ້າລົງ

ເປັນຫຍັງຕ້ອງເລືອກ MOSFET N-Channel ຂອງ Winsok?

Winsok ສະຫນອງແນວພັນທີ່ສົມບູນຂອງ N-channel MOSFETs ທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ, ລວມທັງຊຸດ 2N7000 ເຮືອທຸງຂອງພວກເຮົາ, ທີ່ສົມບູນແບບສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານຂອງທ່ານ. ອຸ​ປະ​ກອນ​ຂອງ​ພວກ​ເຮົາ​ຄຸນ​ນະ​ສົມ​ບັດ​:

  • ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະຂອງ RDS(on) ຊັ້ນນໍາຂອງອຸດສາຫະກໍາ
  • ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫນືອກວ່າ
  • ລາຄາທີ່ແຂ່ງຂັນ
  • ສະຫນັບສະຫນູນດ້ານວິຊາການຢ່າງກວ້າງຂວາງ

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພາກປະຕິບັດແລະການພິຈາລະນາການອອກແບບ

1. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການສະຫນອງພະລັງງານ

N-channel MOSFETs ດີເລີດໃນການອອກແບບການສະຫຼັບການສະຫນອງພະລັງງານ, ໂດຍສະເພາະໃນ:

Buck Converters

N-channel MOSFETs ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການປ່ຽນດ້ານສູງແລະດ້ານຕ່ໍາໃນຕົວແປງ buck ເນື່ອງຈາກ:

  • ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ສະ​ຫຼັບ​ໄວ (ໂດຍ​ປົກ​ກະ​ຕິ <100ns​)
  • ການ​ສູນ​ເສຍ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຕ​່​ໍ​າ​
  • ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ

ຊຸກຍູ້ຕົວແປງສັນຍານ

ໃນ topologies boost, ອຸປະກອນ N-channel ສະເຫນີ:

  • ປະສິດທິພາບສູງກວ່າຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບສູງ
  • ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າ
  • ການຫຼຸດຜ່ອນການນັບອົງປະກອບໃນບາງການອອກແບບ

2. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄວບຄຸມມໍເຕີ

ຮູບພາບການເດັ່ນຂອງ MOSFETs N-channel ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຄວບຄຸມມໍເຕີສາມາດຖືກຈັດໃສ່ກັບປັດໃຈຈໍານວນຫນຶ່ງ:

ລັກສະນະຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ N-Channel Advantage ຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດ
ວົງຈອນ H-Bridge ການຕໍ່ຕ້ານທັງຫມົດຕ່ໍາ ປະສິດທິພາບສູງ, ການຜະລິດຄວາມຮ້ອນຫຼຸດລົງ
ການຄວບຄຸມ PWM ຄວາມ​ໄວ​ສະ​ຫຼັບ​ໄວ​ຂຶ້ນ​ ການ​ຄວບ​ຄຸມ​ຄວາມ​ໄວ​ທີ່​ດີກ​ວ່າ​, ການ​ດໍາ​ເນີນ​ງານ smoother​
ປະສິດທິພາບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ຕ້ອງການຂະຫນາດຕາຍນ້ອຍກວ່າ ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບ, ມູນຄ່າທີ່ດີກວ່າ

ຜະລິດຕະພັນທີ່ແນະນໍາ: Winsok's 2N7000 Series

MOSFETs 2N7000 N-channel ຂອງພວກເຮົາໃຫ້ປະສິດທິພາບພິເສດສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄວບຄຸມມໍເຕີ:

  • VDS(ສູງສຸດ): 60V
  • RDS(on): 5.3Ω ປົກກະຕິຢູ່ທີ່ VGS = 10V
  • ການປ່ຽນໄວ: tr = 10ns, tf = 10ns
  • ມີຢູ່ໃນຊຸດ TO-92 ແລະ SOT-23

ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການອອກແບບແລະການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ

Gate Drive ພິຈາລະນາ

ການອອກແບບປະຕູຮົ້ວທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງ N-channel MOSFET:

  1. ການເລືອກແຮງດັນຂອງປະຕູແຮງດັນປະຕູທີ່ດີທີ່ສຸດຮັບປະກັນ RDS ຕໍາ່ສຸດທີ່ (ເປີດ) ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາການດໍາເນີນງານທີ່ປອດໄພ:
    • ລະດັບ Logic: 4.5V – 5.5V
    • ມາດຕະຖານ: 10V - 12V
    • ລະດັບສູງສຸດ: ປົກກະຕິແລ້ວ 20V
  2. Gate Resistance Optimizationຄວາມດຸ່ນດ່ຽງຄວາມໄວການປ່ຽນດ້ວຍການພິຈາລະນາ EMI:
    • RG ຕ່ໍາ: ການປ່ຽນໄວຂຶ້ນ, EMI ສູງຂຶ້ນ
    • RG ສູງຂຶ້ນ: EMI ຕ່ໍາ, ການສູນເສຍການປ່ຽນເພີ່ມຂຶ້ນ
    • ຊ່ວງປົກກະຕິ: 10Ω – 100Ω

ການແກ້ໄຂການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ

ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບການດໍາເນີນງານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້:

ປະເພດແພັກເກດ ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ (°C/W) ວິທີການເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ແນະນໍາ
TO-220 62.5 (ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຫາສະພາບແວດລ້ອມ) Heatsink + ພັດລົມສໍາລັບ >5W
TO-252 (DPAK) 92.3 (ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຫາສະພາບແວດລ້ອມ) PCB ທອງແດງ Pour + ອາກາດໄຫຼ
SOT-23 250 (ທາງແຍກໄປຫາສະພາບແວດລ້ອມ) PCB ທອງແດງ Pour

ສະຫນັບສະຫນູນດ້ານວິຊາການແລະຊັບພະຍາກອນ

Winsok ສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນທີ່ສົມບູນແບບສໍາລັບການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ MOSFET ຂອງທ່ານ:

  • ລາຍລະອຽດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແລະຄູ່ມືການອອກແບບ
  • ແບບຈໍາລອງ SPICE ສໍາລັບການຈໍາລອງວົງຈອນ
  • ການຊ່ວຍເຫຼືອການອອກແບບຄວາມຮ້ອນ
  • ຄໍາແນະນໍາແຜນຜັງ PCB

ການວິເຄາະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ-ຜົນປະໂຫຍດ

ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງຫມົດຂອງການປຽບທຽບການເປັນເຈົ້າຂອງ

ເມື່ອປຽບທຽບ N-channel ກັບ P-channel, ພິຈາລະນາປັດໃຈເຫຼົ່ານີ້:

ປັດໄຈຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ N-Channel Solution P-Channel Solution
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍອຸປະກອນ ຕ່ໍາກວ່າ ສູງກວ່າ (20-30%)
ວົງຈອນຂັບ ຄວາມສັບສົນປານກາງ ງ່າຍກວ່າ
ຄວາມຕ້ອງການຄວາມເຢັນ ຕ່ໍາກວ່າ ສູງກວ່າ
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບໂດຍລວມ ຕ່ໍາກວ່າ ສູງກວ່າ

ເຮັດໃຫ້ການເລືອກທີ່ຖືກຕ້ອງ

ໃນຂະນະທີ່ P-channel MOSFETs ມີສະຖານທີ່ຂອງພວກເຂົາໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະ, N-channel MOSFETs ສະຫນອງການປະຕິບັດແລະມູນຄ່າທີ່ເຫນືອກວ່າໃນການອອກແບບສ່ວນໃຫຍ່. ຄວາມໄດ້ປຽບຂອງພວກເຂົາໃນປະສິດທິພາບ, ຄວາມໄວ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເປັນທາງເລືອກທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄຫມ.

ພ້ອມທີ່ຈະເພີ່ມປະສິດທິພາບການອອກແບບຂອງເຈົ້າບໍ?

ຕິດຕໍ່ທີມງານດ້ານວິຊາການຂອງ Winsok ສໍາລັບການຊ່ວຍເຫຼືອການຄັດເລືອກ MOSFET ສ່ວນບຸກຄົນແລະການຮ້ອງຂໍຕົວຢ່າງ.