1. Tipus de canal
El primer pas per seleccionar un bon dispositiu de transistor d'efecte de camp és decidir si s'utilitza un transistor d'efecte de camp de canal N o canal P. En una aplicació de potència típica, quan un transistor d'efecte de camp està connectat a terra i la càrrega està connectada a la tensió troncal, el transistor d'efecte de camp constitueix un interruptor lateral de baixa tensió. En un interruptor lateral de baixa tensió, s'ha d'utilitzar un transistor d'efecte de camp de canal N, a causa de consideracions de la tensió necessària per apagar o encendre el dispositiu. Quan el transistor d'efecte de camp està connectat al bus i a terra de càrrega, s'ha d'utilitzar un interruptor lateral d'alta tensió. Els transistors d'efecte de camp de canal P s'utilitzen generalment en aquesta topologia, que també es deu a la consideració de la unitat de tensió.
2. Tensió nominal
Determineu la tensió nominal necessària o la tensió màxima que pot suportar el dispositiu. Com més gran sigui la tensió nominal, més gran serà el cost del dispositiu. Segons l'experiència pràctica, la tensió nominal hauria de ser més gran que la tensió de la línia troncal o la tensió del bus. Això proporcionarà una protecció suficient perquè els FET no fallin.
Pel que fa a la selecció d'un FET, és important determinar la tensió màxima que es pot suportar des del drenatge fins a la font, és a dir, el VDS màxim. És important saber que la tensió màxima que pot suportar un FET varia amb la temperatura. Hem de provar el rang de variació de tensió en tot el rang de temperatura de funcionament. La tensió nominal ha de tenir un marge suficient per cobrir aquest rang de variació per assegurar-se que el circuit no falla. Altres factors de seguretat a tenir en compte inclouen els transitoris de tensió induïts per l'electrònica de commutació (com ara motors o transformadors). La tensió nominal varia d'una aplicació a una altra; normalment, de 20 V per a dispositius portàtils, de 20 a 30 V per a fonts d'alimentació FPGA i de 450 a 600 V per a aplicacions de 85 a 220 VCA.
3. Corrent nominal
El corrent nominal ha de ser el corrent màxim que pot suportar la càrrega en tots els casos. De manera similar al cas de la tensió, assegureu-vos que el transistor d'efecte de camp seleccionat pugui suportar aquest corrent nominal, fins i tot quan el sistema genera corrents de punta. Els dos casos actuals considerats són el mode continu i els pics de pols. En mode de conducció contínua, el transistor d'efecte de camp està en estat estacionari, quan el corrent passa contínuament pel dispositiu. Un pic de pols és quan hi ha una gran entrada (o corrent de pic) que flueix pel dispositiu. Un cop determinat el corrent màxim en aquestes condicions, només cal seleccionar directament el dispositiu que suporti aquest corrent màxim.
4. Pèrdua de conducció
A la pràctica, el transistor d'efecte de camp no és el dispositiu ideal, perquè hi haurà pèrdua d'energia elèctrica en el procés conductor, que s'anomena pèrdua de conducció. Transistor d'efecte de camp en el "on" com una resistència variable, per RDS del dispositiu (ON) es determina, i amb la temperatura i els canvis significatius. La dissipació de potència del dispositiu es pot calcular mitjançant Iload2×RDS (ON) i com que la resistència a l'encesa varia amb la temperatura, la dissipació de potència també variarà proporcionalment. Com més gran sigui la tensió VGS aplicada al transistor d'efecte de camp, més petit serà el RDS (ON); per contra, com més alt serà el RDS (ON). Tingueu en compte que la resistència RDS (ON) augmentarà lleugerament amb el corrent. Es poden trobar diverses variacions de paràmetres elèctrics de la resistència RDS (ON) a la fitxa tècnica proporcionada pel fabricant.
5. Sistema de dissipació de calor
Cal tenir en compte dos escenaris diferents, a saber, el pitjor dels casos i el cas real. Es recomana utilitzar el càlcul del pitjor dels casos, ja que proporciona un major marge de seguretat i assegura que el sistema no fallarà. També hi ha algunes mesures a anotar a la fitxa de dades del FET; la temperatura de la unió del dispositiu és igual a la temperatura ambient màxima més el producte de la resistència tèrmica i la dissipació de potència (temperatura de la unió=temperatura ambient màxima més [resistència tèrmica x dissipació de potència]). Segons aquesta equació es pot resoldre la màxima dissipació de potència del sistema, que és per definició igual a I2 × RDS (ON). Ja volem passar el corrent màxim del dispositiu, pots calcular el RDS (ON) a diferents temperatures. A més, s'hauria de fer la dissipació de calor de la placa i el seu transistor d'efecte de camp.
L'avaria d'allau és quan la tensió inversa d'un dispositiu semiconductor supera el valor màxim i es forma un fort camp elèctric per augmentar el corrent al dispositiu. Un augment de la mida de l'hòstia millorarà la resistència a les allaus i, en definitiva, millorarà la robustesa del dispositiu. Per tant, escollir un paquet més gran pot prevenir eficaçment l'allau.
6. Canvi de rendiment
Hi ha molts paràmetres que afecten el rendiment de la commutació, però els més importants són la capacitat de porta/drenatge, porta/font i drenatge/font. Aquestes capacitats generen pèrdues de commutació al dispositiu perquè s'han de carregar a cada interruptor. Així, la velocitat de commutació del transistor d'efecte de camp es redueix i l'eficiència del dispositiu disminueix. Per calcular la pèrdua total del dispositiu durant la commutació, es calculen la pèrdua durant l'encesa (Eon) i la pèrdua durant l'apagada (Eoff). La potència total de l'interruptor FET es pot expressar amb l'equació següent: Psw=(Eon més Eoff)×freqüència de commutació. I la càrrega de la porta (Qgd) té el major efecte sobre el rendiment de commutació.
