MOSFETs de canal N

A Haiben fornece MOSFETs de canal N da nossa linha Weforsemi ao lado das famílias de BJT, transistores digitais e dispositivos compostos que os cercam em placas reais. Para a equipe de compras e engenheiros de hardware, esta página explica por que o MOSFET de canal N é tão frequentemente a chave de baixo lado padrão, o que nossa faixa de montagem em superfície em estoque cobre e como ler a resistência de condução em relação à tensão de gate que você realmente aplicará.

Por que o canal N é a chave padrão

O MOSFET de canal N conduz com elétrons em vez de lacunas, e a mobilidade dos elétrons no silício é maior que a mobilidade das lacunas. Para uma dada área de die e classe de tensão, isso geralmente resulta em uma resistência de canal menor que a de um dispositivo de canal P equivalente. Isso é física de dispositivos consolidada, e não uma afirmação sobre qualquer peça específica.

A consequência prática é simples. Quando uma carga fica entre o barramento positivo e o transistor, o dispositivo de canal N é referenciado à fonte em relação ao terra, de modo que o acionamento do gate também é referenciado ao terra. Acionar o gate então é simples. As peças de canal P são adequadas para comutação de alto lado, mas frequentemente precisam de mais área de die para o mesmo RDS(ON), e seu gate precisa ser puxado abaixo do barramento da fonte. Muitos projetos, portanto, usam o MOSFET de canal N para o caminho principal de comutação e reservam MOSFETs de canal P para controle do lado da carga e proteção contra polaridade reversa.

A faixa Weforsemi também inclui peças bipolares e pré-polarizadas, então ao redor de um estágio de comutação você geralmente encontrará transistores de pequeno sinal cuidando do deslocamento de nível, da lógica de habilitação e do roteamento de sinal enquanto o MOSFET faz o trabalho de condução de corrente.

A faixa de canal N em estoque

Nossas listagens de MOSFET de canal N Weforsemi concentram-se nos encapsulamentos pequenos de montagem em superfície adequados a circuitos compactos de controle e chave de carga. A tabela abaixo lista o que os modelos e os dados publicados pelos fabricantes declaram.

• VC9320A-1 — SOT-723, VDS 20 V, ID 1.0 A, RDS(ON) 160 mOhm típ. em VGS 4.5 V e 180 mOhm típ. em 2.5 V, capacidade de ESD 3 kV HBM.
• VCAA3134KLC — SOT-883, VDS 20 V, ID 0.9 A, RDS(ON) abaixo de 250 mOhm em VGS 4.5 V e abaixo de 350 mOhm em 2.5 V; um design de célula trench de alta densidade para baixa resistência de condução, otimizado para desempenho de comutação.
• VC1012F — SOT-523, 150 mW, ESD 2000 V.
• VC7002HX — SOT-23, modo de intensificação de canal N, VDSS 60 V, 350 mW, baixo RDS(ON), baixa tensão de limiar de gate, baixa capacitância de entrada, ESD protegido até 2 kV.

Para caminhos de potência de maior corrente ou de nível de placa, consulte a página de MOSFETs de potência . As famílias complementares estão listadas em nosso hub de MOSFETs.

RDS(ON) na sua tensão de gate real

A resistência de condução é indicada para uma tensão gate-source declarada, e o valor muda com ela. O VC9320A-1 é especificado tanto em 4.5 V quanto em 2.5 V, e a diferença é visível: 160 mOhm típ. versus 180 mOhm típ. O VCAA3134KLC igualmente dá abaixo de 250 mOhm em 4.5 V e abaixo de 350 mOhm em 2.5 V.

A regra de seleção é comparar o RDS(ON) na tensão de gate que seu circuito pode garantir, não no maior valor da ficha técnica. Um barramento lógico de 3.3 V acionando um dispositivo caracterizado em 4.5 V não entregará a resistência declarada, e a peça funcionará mais quente do que o valor sugere. Verifique três pontos:

• O acionamento mínimo de gate que seu driver ou saída lógica pode manter ao longo da temperatura e da tolerância.
• Se a peça é caracterizada nessa tensão, como as duas peças acima são em 2.5 V.
• Tensão limite de porta: o VC7002HX é descrito como tendo uma baixa tensão limite de porta, o que é importante para acionamento em baixa tensão.

A perda por condução segue I²R, portanto o valor de RDS(ON) que você selecionar deve ser o referente à sua tensão de porta real.

Comutação de carga e usos em caminho de energia

Um pequeno MOSFET de canal N em SOT-723 ou SOT-883 é uma chave prática para LEDs, pequenos ventiladores, solenoides, bobinas de relé e caminhos de desconexão de carga em uma placa. O VDSS de 60 V e a baixa capacitância de entrada do VC7002HX são adequados para nós de comutação onde uma tensão de barramento mais alta ou uma borda mais rápida é necessária; o VC9320A-1 e o VCAA3134KLC são adequados para comutação de lado baixo na classe de 20 V.

O acionamento de porta é frequentemente feito por um transistor de pequeno sinal ou pré-polarizado. Os transistores digitais NPN VC143ZEF e VC143ZME integram a rede de resistores de base no encapsulamento, o que simplifica a interface de acionamento e reduz componentes externos.

Onde um único encapsulamento deve combinar funções, a família composta cobre mais do que um MOSFET simples. O VCMNT32D é um transistor de potência PNP com N-MOSFET em DFNWB2x2-6L, com tensão de saturação coletor-emissor ultrabaixa e alto ganho de corrente de DC. O VC5853DCJ é um composto MOSFET-Schottky em DFNWB3x2-8L com Vrrm de 20 V. Vale a pena examiná-los quando um projeto precisa tanto de uma chave quanto do diodo ou estágio de ganho associado.

Perguntas frequentes

Quais opções de encapsulamento os MOSFETs de canal N em estoque utilizam?

Os modelos de canal N Weforsemi nesta página utilizam SOT-723, SOT-883, SOT-523 e SOT-23. São encapsulamentos de montagem em superfície adequados a circuitos compactos de controle e comutação de carga.

Por que o valor de RDS(ON) difere entre acionamento de porta de 4.5 V e 2.5 V?

O RDS(ON) depende da tensão porta-fonte aplicada. O VC9320A-1 é especificado em 160 mOhm típico a 4.5 V e 180 mOhm típico a 2.5 V, portanto você deve selecionar com base na tensão de porta que seu circuito consegue efetivamente manter.

Seus MOSFETs incluem proteção ESD?

Alguns sim, conforme declarado nos dados publicados. O VC9320A-1 tem capacidade ESD de 3 kV HBM, o VC1012F é classificado em 2000 V e o VC7002HX é protegido por ESD até 2 kV. Consulte a ficha técnica de cada peça.