一、先看核心:兩款產(chǎn)品的 “參數(shù)硬實(shí)力”,對(duì)應(yīng)哪些場景痛點(diǎn)?

耗盡型 MOSFET 的選型,關(guān)鍵看 “擊穿電壓(BVDSX)、導(dǎo)通電阻(RDS(on))、飽和電流(IDSS)、封裝大小” 四大維度;這兩款產(chǎn)品針對(duì)不同低壓場景做了精準(zhǔn)差異化,先看核心參數(shù)對(duì)比:

二、DMZ0642 產(chǎn)品介紹

2.1產(chǎn)品外觀

2.2 DMZ0642 應(yīng)用領(lǐng)域

•固態(tài)繼電器:DMZ0642 可作為固態(tài)繼電器的核心開關(guān)元件,實(shí)現(xiàn)電路的無觸點(diǎn)通斷控制。相比傳統(tǒng)機(jī)械繼電器,它具有響應(yīng)速度快、壽命長、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、智能家居等領(lǐng)域。

•過壓保護(hù)電路:耗盡型MOSFET典型的過壓保護(hù)/穩(wěn)壓輸出電路方案,通過選擇合適的穩(wěn)壓二極管Vz,即可將高電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的低電壓

•啟動(dòng)電路: 在開關(guān)電源(SMPS)中作為啟動(dòng)元件,為IC提供初始工作電流,啟動(dòng)完成后自動(dòng)退出電路,系統(tǒng)功耗極低。

•電源轉(zhuǎn)換器與線性穩(wěn)壓器:在DC-DC轉(zhuǎn)換器、線性穩(wěn)壓器中作為功率調(diào)節(jié)元件,支持高效率電能轉(zhuǎn)換。

•電流調(diào)節(jié)器、有源負(fù)載:在電流調(diào)節(jié)和有源負(fù)載電路中,DMZ0642能夠穩(wěn)定地調(diào)節(jié)電流大小,為電路提供穩(wěn)定的電流輸出。其良好的線性度可使負(fù)載獲得穩(wěn)定的電流,避免因電流波動(dòng)對(duì)負(fù)載造成影響。

•點(diǎn)火模塊與安全系統(tǒng): 適用于汽車電子、安防設(shè)備中的高壓點(diǎn)火、觸發(fā)或保護(hù)電路。

2.3 DMZ0642 應(yīng)用方案

2.3.1 固態(tài)繼電器(SSR)設(shè)計(jì)

使用光驅(qū)動(dòng)器和耗盡型MOSFET可用于創(chuàng)建常閉固態(tài)繼電器。圖1顯示了兩個(gè)外部DMZ0642(Q1/Q2)耗盡型場效應(yīng)管的典型連接,它們以背對(duì)背的方式排列,形成AC/DC開關(guān)。光驅(qū)動(dòng)器具有內(nèi)部關(guān)斷電路,因此不需要外部泄放電阻。

2.3.2 過壓保護(hù)電路應(yīng)用方案

下圖2所示為耗盡型MOSFET典型的過壓保護(hù)/穩(wěn)壓輸出電路方案,通過選擇合適的穩(wěn)壓二極管Vz,即可將高電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的低電壓。輸出電壓最大值VOUT與穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值Vz和耗盡型MOSFET的閾值電壓VGS(OFF)有關(guān),可近似為VOUT(MAX.)≈Vz + |VGS(OFF)|,其中VGS(OFF)為耗盡型MOSFET在對(duì)應(yīng)電流下的閾值電壓。當(dāng)輸入電壓低于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值Vz時(shí),MOSFET低阻直通,輸入電壓僅在耗盡型MOSFET的溝道電阻上有較小壓降,當(dāng)有過壓信號(hào)輸入時(shí),MOSFET會(huì)將輸出電壓鉗位至VOUT(MAX.),其余高電壓被耗盡型MOSFET的D-S承擔(dān)。該電路結(jié)構(gòu)簡單,能有效抑制瞬態(tài)浪涌,為負(fù)載電路提供過壓保護(hù)。

2.4 DMZ0642 典型參數(shù)特性

DMZ0642的轉(zhuǎn)移特性曲線對(duì)于工程師設(shè)計(jì)電路具有重要參考價(jià)值。例如,從轉(zhuǎn)移特性曲線中可以看出,在特定的柵源電壓下,對(duì)應(yīng)的漏源電流大小。這有助于工程師根據(jù)實(shí)際需求,精確選擇合適的工作點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)電路的最佳性能。在電流調(diào)節(jié)器應(yīng)用中,通過參考轉(zhuǎn)移特性曲線,工程師可以確定在不同負(fù)載電流需求下,所需的柵源電壓,從而準(zhǔn)確調(diào)節(jié) DMZ0642 的導(dǎo)通程度,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電流調(diào)節(jié)。

2.5 DMZ0642 產(chǎn)品參數(shù)實(shí)測(cè)

2.6 知識(shí)小茶館:耗盡型 MOSFET 的“飽和電流”

核心定義:

飽和電流 (IDSS) 是耗盡型MOS管最重要的一個(gè)靜態(tài)參數(shù)。它是指在柵源電壓VGS = 0V的條件下,當(dāng)漏源電壓 VDS 增大到使管子進(jìn)入飽和區(qū)時(shí),所對(duì)應(yīng)的漏極電流。

三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):

1、測(cè)試條件 (VGS = 0V):這是定義 IDSS 的前提。耗盡型MOS管在零柵壓時(shí)是導(dǎo)通的,IDSS衡量的就是它在這個(gè)“自然狀態(tài)”下的最大電流能力。

2、工作區(qū)域 (飽和區(qū)):必須確保MOS管工作在飽和區(qū)。當(dāng) VDS 增加到一定值(飽和電壓)后,漏極電流ID 將不再隨 VDS 增加而顯著增加,而是趨于一個(gè)穩(wěn)定值,這個(gè)值就是飽和電流。

3、它是一個(gè)最大值:IDSS表示的是在零柵壓條件下,該器件所能通過的最大電流極限。

它的物理意義是什么?

當(dāng) VDS 足夠高時(shí),MOS管溝道在漏極一端會(huì)出現(xiàn)“夾斷”現(xiàn)象。此時(shí),電流的大小不再由溝道的電阻決定,而是由溝道中載流子的遷移速率決定,這個(gè)速率達(dá)到了極限。因此,電流達(dá)到了“飽和”狀態(tài)。對(duì)于耗盡型管,在VGS =0 時(shí)這個(gè)飽和電流的值就被定義為 IDSS。

如何理解數(shù)據(jù)手冊(cè)?

在數(shù)據(jù)手冊(cè)中,IDSS 通常會(huì)在以下條件下給出:

•VGS = 0V

•VDS = 一個(gè)特定的高電壓(例如,對(duì)于60V的管子,這個(gè)電壓可能會(huì)設(shè)為25V或其它值,以確保器件一定工作在飽和區(qū))。

IDSS 與其他電流參數(shù)的區(qū)別:

•與 Absolute Maximum Rating ID的區(qū)別:絕對(duì)最大額定電流ID是指無論如何都不能超過的電流值,否則會(huì)永久損壞器件。IDSS 是器件的一個(gè)特性參數(shù),它必須小于ID這個(gè)極限值。

核心應(yīng)用:

IDSS 最主要的應(yīng)用是構(gòu)建簡易的恒流源電路。只需將耗盡型MOS管的柵極和源極短接(強(qiáng)制 VGS =0V),它就會(huì)自動(dòng)將其電流限制在IDSS值附近,從而為一個(gè)負(fù)載(如LED)提供恒定電流。

總結(jié)

耗盡型MOS管的飽和電流 IDSS,就是在柵源短接(VGS =0V)且漏源電壓足夠大的情況下,器件所能提供的最大、穩(wěn)定的電流值。它是表征器件本身在零柵壓時(shí)電流輸出能力的核心參數(shù)。