本文探讨了 JFET SJEP120R100A 的功能和性能 – 本文纯粹是指导性的;此组件不再可用。但是，这种简单的方法也可以应用于其他新组件。在接下来的文章中，将使用其他组件 -这种碳化硅（SiC）JFET可以成功地用于任何需要高功率和快速开关速度的应用。然而，它特别适合在音频行业使用，在高质量放大器中可以找到它。
SJEP120R100A 是一款常关断的 SiC 功率 JFET（见图 1）。它与所有标准集成电路兼容，即使在高达 150°C 的温度下，其开关速度也非常快，没有尾电流。它可以使用简单的方法与其他设备并联。让我们看一下它的一些基本特征，然后通过一些模拟来验证它们：
图 1：JFET SJEP120R100A 及其引脚排列
要运行仿真，您必须首先在互联网上搜索组件的 SPICE 模型，然后可以直接在您选择的模拟器中使用。或者，可以使用万用表和示波器直接在设备上进行测量。
.subckt SJEP120R100 D G S
.参数 R=530m ;R_gate
Rg G Gi {R} tc=-3m
Rd D Di 70m tc=8m 10u
Csd S Di 3p
Cgd G Di 43p
吉迪吉 S SJEP120R100
.型号 SJEP120R100 njf
.结束 SJEP120R100
该模型包含组件的主要电气和电子特性，例如：
这可能是开发系统时要考虑的最重要的参数之一。在饱和状态下，它是组件为漏极和源极之间的电流提供的电阻。结果，R DS（开启） 是计算开关电源应用中导通损耗的重要指标。当开关设备关闭时，其漏源电压非常高，但当它打开时，电压下降到几百毫伏。因此，当这个数字尽可能低时，随着相对散热的下降，可以实现最佳效率。理想组件具有 R DS（开启） 等于 0，但目前，即使新技术大幅降低该值，也始终需要最小电阻。但是，应该注意的是，即使是最好的铜线或银线也没有零电阻。为了获得广义结果，在计算R之前，必须在静态状态下测量漏极电流和漏源电压 DS（开启） .图2显示了器件饱和度的通用接线图，用于进行一些测量。它由以下元素组成：
所有这些数字都是使用组件官方数据表中的“绝对最大额定值”数字计算得出的。当电路导通时，大电流从漏极流向源极，产生以下结果：
在这种情况下，静态效率为99.6%，这意味着负载有利地利用了所有电池电量，而不会造成重大损失。
图 2：静态状态下的接线图
R型 DS（开启） 使用以下公式计算：
该结果与官方数据表中的规格完全吻合。
此值可能会因其他因素而有很大差异。第一个依赖方声明 R DS（开启） 随着栅极电压的增加而降低，同时明显符合制造商的规格。当栅极电压上升过高时，元件的可靠性会受到影响（见图3中的图表）。
图 3：R 的图形DS（开启）电阻与栅极电压的关系
图 4：R 的图形DS（开启）电阻与结温的关系
在第二个依赖关系中，R DS（开启） 随结温升高而升高。高温是电子设计师的大敌，尤其是在大功率领域。因此，如果组件过热，始终建议使用被动和主动散热器。如图4所示，R型 DS（开启） 值通常包括在相同的工作条件下的以下值，并在输出端施加负载：
图形完全遵循制造商数据表的规格。第三个依赖项（如图 5 所示）指出 R DS（开启） 对漏极上的电流不敏感，除非在极低的负载水平下，器件在关键区域工作。
图 5：电阻 R 的图形DS（开启）作为施加到排水管的负载的函数
SiC器件的真实性能在开关应用中表现得最为明显，在开关应用中，它必须执行艰苦的工作，以快速开关速率传输大量能量。SiC器件与其直接前代产品有很大不同，特别是在高开和关速方面。因此，在它们之前必须配备高质量的驱动器，以便为它们提供必要的激活电压和电流，以及完全平滑的方形和矩形信号。在低开关速率下（见图6中的图表），这些元件显然不会引起任何问题，负载上的电流精确地跟随栅极上的驱动信号同相。
当工作速度持续增长时，由于各种原因，负载上的电流不再能够完全跟随栅极上的信号，包括：
结果，在高运行速度下，负载上电流“膝盖”的存在变得明显，在上升沿，最重要的是，在下降沿。在这些情况下，当显著的电压和电流值重叠时，开关损耗变得无法忍受，从而增加了作为无用热量浪费的功率。
图 6：SiC 器件的开关速度对组件的性能有重大影响。
上述所有测量表明，在使用SiC器件进行开关之前，设计人员应检查电力电子系统的工作要求，并直接考虑制造商数据手册上的组件规格。这是设计人员确保选择最佳器件的唯一方法。
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