MOSFET和3 V电源

我想通过3 V电源控制N沟道MOSFET。

问题是，我很难理解如何知道_要使 MOSFET饱和的最小V _gs值。例如，MOSFET CSD19501KCS（80 V N沟道NexFET）怎么样？

可以施加多低的Vgs的第一个指标是第Vgs（栅极-源极阈值电压）

在这种情况下，Vgs-th为3.2V（最大值），因此低于此值的任何事情都是不可行的。还要注意，Vgs-th是为V _GS = V _DS和I _D = 250uA指定的，因此，当您施加Vgs = 3.2V时，您将在漏极-源极之间得到相等的压降，漏极电流仅为250uA，其中换句话说，您不能真正使用低Vgs的mosfet。

为了找到合适的Vgs，您应该检查Vgs与Rds-on的关系图，并找到合适的栅极-源极偏置值，其漏极-源极电阻对于您的应用来说足够低。

您的特定设备具有此图

因此您可以基于的最低电压是Vgs = 4.5V，电阻约为18（估计值）。$m\Omega$

还有另一个图形，您可以从中获取信息。

该图针对的是V _DS = 5V，因此对于Vgs = 3.9V，Rds-on将为5V / 20A = 0.25欧姆，如果该电阻水平适合您的应用，则可以使用低的Vgs，但要获得最佳的Vgs。您需要提高特定设备的性能。

该FET的规格不足以覆盖3伏的栅极电压。如果找到其他设备，请查找漏极-源极电流与漏极-源极电压的关系图。图上将有几条曲线，每条曲线将处于特定的栅极电压。

您突出显示的FET带有此图，但是最低的栅极电压是6伏，这告诉我，以3伏的电压驱动栅极不太可能适合任何有意义的功率传输。下图是用于另一个FET的，但是该图在所有制造商的数据表中都相似：-

请注意我添加的红线（几周前的另一个答案）。当栅极电压为3.3V时，当流过1 A电流时，FET两端的电压降为0.15V。在2 A时，您期望的电压降约为0.3V。您需要确定漏极负载是多少，以便可以在曲线上选择相关的点。

作为一个快速的单一数字，请尝试搜索栅极电压阈值电压小于2伏，最好小于1.5伏的FET。该参数称为

$V_{GS(threshold)}$

您已经获得了关于典型行为的几个非常好的答案。这里有一些点（也许是tl; dr-但您可以跳到底线）。

如果您对设计可以保证正常工作的产品感兴趣，则还应该寻找保证数量。作为开关，您可能会感兴趣的是需要打开多少电压（对于给定的“ on”），以及保证关闭之前必须降低的电压。这些保证通常以两种不同的方式指定。该更多的是它在哪里（主要是）“关”的保证，在250uA在MOSFET的情况下，但如果指定给出（Digi-Key的搜索引擎），它是一个可用的代理。的电压$V_{GS(th)}$$V_{GS(th)MAX}$$R_{DS(on)}$指定的值告诉您制造商在“接通”条件下对其进行测试的电压（可能指定了多个点）。对于CSD19501KCS，其额定电压为6V和10V。

这些图仅作为参考，而在特定温度下，和（不是典型数字）是可以保证的。$V_{GS(th)}$$R_{DS(on)}$

您可以使用图形插值和估计的限制可能是在其他条件是什么，但一般而言，您应不依赖于典型的数字或典型的图表（单独）。

当使用参数搜索引擎时，“逻辑电平”是一个有助于检测适用于较低电压驱动的MOSFET的开关。当然可以帮助您指向数据表，以检查以指定的电压。搜索额定非常低的MOSFET 通常会产生额定栅极电压低的器件。$V_{GS(th)}$$R_{DS(on)}$$BV_{DS}$

不幸的是，与后者相反的事实也是如此，很难找到具有“逻辑电平”门的高 MOSFET。在这种情况下，您可能必须产生更高的栅极电压（对于高压MOSFET非常常见为10V）。高压MOSFET 的对于高（管芯尺寸相似）也更糟，因此将的规格设置为远远高于必要值可能会产生实际成本（与没有那么强效果的BJT）。$BV_{DS}$$R_{DS(on)}$$BV_{DS}$$BV_{DS}$

我快速浏览了一下，没有看到任何可靠地适用于3V驱动的80V或更高额定值，75A或更高IDs的MOSFET。恩智浦有许多具有5V驱动器的汽车模型，但是即使如此，它们也不能从多个来源广泛获得，它们的目标市场是42V汽车市场，这似乎有些不确定（市场可能是善变的）。

底线：如果您不能放松Ids和额定值，建议将栅极电压提高到10V。$BV_{DS}$