MOSFET und 3 V Spannungsversorgung

Ich möchte einen N-Kanal-MOSFET von einer 3-V-Stromquelle steuern.

Die Sache ist, ich habe Schwierigkeiten zu verstehen, wie man weiß, dass der minimale V _gs- Wert angewendet werden muss, damit der MOSFET gesättigt wird. Was ist zum Beispiel mit dem MOSFET CSD19501KCS (80 V N-Kanal NexFET)?

Der erste Hinweis darauf, wie niedrig Vgs Sie anlegen können, ist das Vgs-te (Gate-Source-Schwellenspannung).

In diesem Fall beträgt Vgs-th 3,2 V (Maximalwert), also ist alles, was darunter liegt, ein No-Go. Beachten Sie auch, dass der Vgs-th für V _GS = V _DS und I _D = 250 uA spezifiziert ist. Wenn Sie also Vgs = 3,2 V anlegen, erhalten Sie einen gleichen Spannungsabfall über der Drain-Source mit einem Drain-Strom von nur 250 uA in Mit anderen Worten, Sie können den Mosfet mit diesen niedrigen Vgs nicht wirklich verwenden.

Um ein geeignetes Vgs zu finden, sollten Sie das Diagramm Vgs vs Rds-on überprüfen und einen geeigneten Wert für die Gate-Source-Vorspannung ermitteln, dessen Drain-Source-Widerstand für Ihre Anwendung niedrig genug ist.

Ihr spezifisches Gerät hat diese Grafik

$m\Omega$

Es gibt ein weiteres Diagramm, in dem Sie Informationen abrufen können.

Die Grafik bezieht sich auf V _DS = 5 V, sodass für Vgs = 3,9 V der Rds-On-Wert 5 V / 20 A = 0,25 Ohm beträgt. Wenn dieser Widerstandsgrad zu Ihrer Anwendung passt, können Sie einen so niedrigen Vgs verwenden, um das Beste aus dem zu erhalten spezifisches Gerät müssen Sie höher gehen.

Die Spezifikation für diesen FET deckt die Verwendung mit einer Gate-Spannung von 3 Volt nicht ausreichend ab. Wenn Sie ein anderes Gerät finden, suchen Sie nach dem Diagramm des Drain-Source-Stroms gegenüber der Drain-Source-Spannung. Der Graph enthält mehrere Kurven, von denen jede eine bestimmte Gate-Spannung aufweist.

Der von Ihnen hervorgehobene FET hat dieses Diagramm, aber die niedrigste Gate-Spannung beträgt 6 Volt. Dies sagt mir, dass es unwahrscheinlich ist, dass es für eine sinnvolle Leistungsabgabe mit einem 3-Volt-Antrieb zum Gate geeignet ist. Das Bild unten ist für einen anderen FET, aber diese Grafik ist in allen Datenblättern des Herstellers ähnlich: -

Beachten Sie die roten Linien, die ich hinzugefügt habe (für eine weitere Antwort vor einigen Wochen). Bei einer Gate-Spannung von 3,3 V können Sie erwarten, dass der Spannungsabfall über dem FET 0,15 V beträgt, wenn 1 A fließt. Bei 2 A würden Sie einen Spannungsabfall von etwa 0,3 V erwarten. Sie müssen entscheiden, wie hoch Ihre Drain-Last ist, damit Sie relevante Punkte auf der Kurve auswählen können.

Versuchen Sie als schnelle, einzelne Zahl, nach Fets zu suchen, deren Gatespannungsschwellenspannung weniger als 2 Volt und vorzugsweise weniger als 1,5 Volt beträgt. Der Parameter wird aufgerufen

$V_{GS(threshold)}$

Sie haben ein paar sehr gute Antworten auf typisches Verhalten erhalten. Hier sind einige (vielleicht tl; dr - aber Sie können zur untersten Zeile springen) Punkte.

$V_{GS(th)}$$V_{GS(th)MAX}$$R_{DS(on)}$

$V_{GS(th)}$$R_{DS(on)}$

Sie können die Diagramme verwenden, um die Grenzwerte unter anderen Bedingungen zu interpolieren und abzuschätzen. Im Allgemeinen sollten Sie sich jedoch nicht auf die typischen Zahlen oder die typischen Diagramme (allein) verlassen.

$V_{GS(th)}$$R_{DS(on)}$$BV_{DS}$

$BV_{DS}$$R_{DS(on)}$$BV_{DS}$$BV_{DS}$

Ich warf einen kurzen Blick darauf und sah keine 80-V- oder besser bewerteten MOSFETs mit 75-A- oder besseren IDs, die zuverlässig für 3-V-Antriebe geeignet waren. NXP hat eine Reihe von Automobilmodellen mit 5-V-Antrieb, die jedoch aus mehreren Quellen nicht weit verbreitet sind und sich an den 42-V-Automobilmarkt richten, der etwas zweifelhaft erscheint (Märkte können unbeständig sein).

$BV_{DS}$