Qorvo QPD0007评估板的介绍、特性、及应用


原标题:Qorvo QPD0007评估板的介绍、特性、及应用
线性功率MOSFETS(金属氧化物半导体场效应晶体管)的输出特性和应用设计是电力电子领域中的重要话题。以下是对这两个方面的详细阐述:
一、线性功率MOSFETS的输出特性
线性功率MOSFETS的输出特性主要体现在其不同的工作区域上,这些区域包括截止区、线性区(也称为主动区或饱和区)和可变电阻区(或称为非线性区)。
截止区:当栅极源极电压(VGS)小于栅极阈值电压(VGS(th))时,MOSFET处于截止状态,沟道尚未形成,漏极电流(ID)几乎为零。
线性区(主动区/饱和区):
在此区域,随着VGS的增加,沟道中的多数载流子增多,ID逐渐增大。但此时,ID不仅受VGS控制,还受到漏源电压(VDS)的影响。然而,当VDS增加到一定程度后,ID将趋于饱和,不再随VDS的增加而显著增加。在线性区内,MOSFET表现出恒定电流吸收器的行为,即ID在一定范围内几乎不随VDS变化而变化。
在线性模式下,由于同时出现高漏极电压和高电流,MOSFET的功率消耗水平较高,这可能导致器件承受高热应力。当热电应力超过某个临界极限时,硅中会出现热热点,从而导致器件失效。
可变电阻区(非线性区):在此区域,MOSFET的电阻呈现非线性行为,ID随着VDS的增加而增加的速度逐渐减慢。这主要是由于沟道中的载流子浓度随VDS的增加而逐渐降低所致。
二、线性功率MOSFETS的应用设计
线性功率MOSFETS由于其独特的输出特性,在多个领域得到了广泛应用。以下是一些典型的应用场景:
电子负载:在电子负载中,线性MOSFET可以用作可变电阻器来调节通过负载的电流。通过调整VGS,可以精确控制ID的大小,从而实现对负载电流的调节。
线性稳压器:在一些需要低噪声电源的应用中,如音频放大器等,可以使用线性MOSFET作为调整管来构成线性稳压器。通过调节VGS,可以稳定输出电压并降低噪声。
A类放大器:A类放大器需要高功耗能力和扩展的正向偏置安全工作区(FBSOA)特性。线性MOSFET由于其在线性区域内能够稳定工作并承受较高的热应力,因此非常适合用于A类放大器的设计中。
电源管理:在笔记本电脑主板、LCD TV主板等电子系统应用中,线性MOSFET常用作负载切换开关,控制不同电压的电源的上电时序。同时,它们还可以用于限制浪涌电流和保护负载芯片的安全。
热插拔电路:在通讯系统中,热插拔电路是必不可少的部分。由线性MOSFET组成的热插拔电路可以在不关闭系统电源的情况下更换或添加硬件设备,提高了系统的可靠性和灵活性。
设计注意事项
在设计线性功率MOSFETS的应用时,需要注意以下几点:
热管理:由于线性模式下MOSFET的功耗较高,因此需要进行有效的热管理以防止器件过热损坏。可以通过增加散热片、使用热导率高的材料以及优化PCB布局等方式来提高散热效率。
电气应力:确保MOSFET在工作过程中不会受到过大的电气应力(如过电压、过电流等),以防止器件损坏或性能下降。
FBSOA限制:在设计过程中需要考虑FBSOA的限制,确保MOSFET在允许的工作范围内运行。这可以通过查阅数据手册中的FBSOA图表和规格表来实现。
驱动电路:为MOSFET提供适当的驱动电路以确保其能够稳定可靠地工作。驱动电路的设计需要考虑栅极电容的充电和放电时间以及驱动电压的幅值等因素。
综上所述,线性功率MOSFETS在电子系统中具有广泛的应用前景和重要的应用价值。通过深入了解其输出特性和应用设计要点,可以更好地发挥其性能优势并满足各种应用需求。
责任编辑:David
【免责声明】
1、本文内容、数据、图表等来源于网络引用或其他公开资料,版权归属原作者、原发表出处。若版权所有方对本文的引用持有异议,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方将及时处理。
2、本文的引用仅供读者交流学习使用,不涉及商业目的。
3、本文内容仅代表作者观点,拍明芯城不对内容的准确性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保证。读者阅读本文后做出的决定或行为,是基于自主意愿和独立判断做出的,请读者明确相关结果。
4、如需转载本方拥有版权的文章,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“转载原因”。未经允许私自转载拍明芯城将保留追究其法律责任的权利。
拍明芯城拥有对此声明的最终解释权。