(1)导通电阻造成导通损耗;
(2)闸极电荷造成驱动电路上的损耗及切换损耗;
(3)输出电容在截止/导通的过程中造成功率MOSFET的储能/耗能。
因此,选择一款节能、高效的MOSFET,需要考虑多种原因及应用领域。
在业界,MOSFET有一个普适的性能测量基准,即品质因数(FOM),品质因数可以用导通电阻(RDS(ON))和栅极电荷(Qg)的乘积来表示,即FOM = RDS(ON)×Qg。RDS(ON)直接关系到传导损耗,Qg直接关系到开关损耗,因此,FOM值越低,器件性能就越好。
英飞凌公司的SuperS08无铅封装的40V、60V和80V OptiMOS 3 N沟道MOSFET系列,具有极低的导通电阻。其40V系列具备最低1.8mΩ的导通电阻,60V系列具备最低2.8mΩ的导通电阻,80V系列具备最低4.7mΩ的导通电阻。这些器件的FOM与采用标准TO封装的同类产品相比高出25%,能够更快速实现开关,同时最大程度降低开关损耗和栅极驱动损耗,提高功率密度,降低驱动器散热量。SuperSO8封装寄生电感不到0.5nH,比TO-220封装的5~10nH电感低很多,这进一步提升了器件整体效率,最大程度上减少在开关条件下的振荡现象。OptiMOS 3 40V、60V和80V产品适用于需要高效率和功率密度的功率转换和电源管理应用,包括众多产品的SMPS(开关模式电源)、DC/DC转换器和直流电机驱动器等。
这些产品包括计算机、家用电器、小型电动车、工业自动化系统、电信设备和电动工具、电动剪草机和风扇等消费类电子设备。
意法半导体(ST)在MOSFET产品上也有自己独到的技术,其STripFET技术利用非常高的等效单元密度和更小的单元特征尺寸来实现极低的导通电阻和开关损耗,STripFET V是最新一代的STripFET技术。基于该技术的两款MOSFET STD60N3LH5和
STD85N3LH5,拥有极低的导通损耗和开关损耗。在一个典型的稳压模块内,两种损耗的减少可达3W。该产品实现了优异的品质因数FOM。两款产品都是30V(BVDSS)器件。STD60N3LH5栅极电荷量(Qg)为8.8nC,在10V电压时,导通电阻为7.2mΩ,是非隔离DC/DC降压转换器中控制型场效应晶体管的理想选择。STD85N3LH5在10V电压时,导通电阻为4.2mΩ,栅电荷量为14nC,是同步场效应晶体管的极佳选择。两款产品都采用DPAK和IPAK封装,应用领域包括笔记本电脑、服务器、电信设备和网络系统。
威世(Vishay Intertechnology)的20V N沟道器件SiR440DP,扩展了其第三代TrenchFET功率MOSFET系列。该器件采用PowerPAK SO-8封装,在4.5V栅极驱动时最大导通电阻为2.0mΩ,在10V栅极驱动时最大导通电阻为1.55mΩ。在DC/DC应用中,该MOSFET具有极好的品质因数,在 4.5V时为87。SiR440DP在同步降压转换器以及二级同步整流及OR-ing应用中用做低端MOSFET。其低传导及切换损耗将确保稳压器模块(VRM)、服务器及使用负载点(POL)功率转换的诸多系统实现功效更高且更节省空间的设计。