Wie man alternative Feldeffekttransistoren mit Octopart findet

Den richtigen Feldeffekttransistor (FET) für Ihre Schaltung auszuwählen - oder einen geeigneten Ersatz zu finden - kann eine knifflige Aufgabe sein, besonders wenn man Parameter wie Strombewertungen, Durchlasswiderstand (R_DS(on)), Gate-Schwellenspannung und Gehäusegröße jonglieren muss.

In Teil 3 unserer Videoreihe führt Sie der Elektronikingenieur Phil Salmony durch den Prozess, alternative FETs mit Octopart zu finden, basierend auf einem realen Designbeispiel: eine Mikro-Quadcopter-Steuerungs-PCB.

Falls Sie es verpasst haben, schauen Sie sich den vorherigen Teil an: Einen alternativen Induktor mit Octopart auswählen: Schritt-für-Schritt-Anleitung.

Kontext: Das Quadcopter-PCB-Design

Dieses Mikro-Quadcopter-Projekt beinhaltet vier kompakte FETs, die als Gleichstrommotor-Treiber fungieren. Diese Transistoren sind nicht hochleistungsfähig, jeder Motor zieht nur etwa einige hundert Milliampere, mit Spitzenwerten von ungefähr 1 Ampere unter Blockierbedingungen.

Das bestehende Design verwendet einen DMG230, der kompakt ist und logikpegelgesteuert, was ihn ideal für mikrocontrollerbasiertes Schalten macht.

Aber was, wenn genau dieses Teil nicht verfügbar ist? Vielleicht aufgrund von Lieferkettenproblemen, Designänderungen oder dem Ende des Produktlebenszyklus? Hier kommt Octopart ins Spiel.

Worauf Sie bei der Auswahl eines FET achten sollten

Bevor Sie nach einem Ersatz suchen, ist es wichtig, Ihre Designbeschränkungen zu klären. Für diese Anwendung sind die Schlüsselparameter:

• Gehäuse: SOT-23 (3-polig), um das PCB-Layout beizubehalten
• Gate-Ansteuerung: 3,3V Logikpegelsignal (ohne Gate-Treiber)
• Strombewertung: ≥1 A (vorzugsweise mit Spielraum)
• R_DS(on): So niedrig wie möglich, um Leistungsverluste zu reduzieren
• V_DS max: Ungefähr 5V, da die Motoren von einer einzelnen Li-Ion-Zelle gespeist werden
• V_GS(th): Muss vollständig mit einem 3,3V Gate-Antrieb einschalten

Optionale Überlegungen umfassen thermische Eigenschaften, Rückwärts-Erholung und Schaltgeschwindigkeit, aber diese sind für eine so grundlegende Anwendung weniger kritisch.

Verwendung von Octopart, um einen geeigneten alternativen FET zu finden

Schritt 1: Navigieren Sie zum MOSFET-Bereich

• Gehen Sie zu octopart.com
• Navigieren Sie zu: Elektronische Bauteile → Diskrete Halbleiter → Transistoren → MOSFETs

Schritt 2: Kernfilter anwenden

Auf der rechten Seite der Seite verwenden Sie die Filter anzeigen Schaltfläche. Beginnen Sie mit:

• Gehäuse: SOT-23
• R_DS(on) max: <100 mΩ
• Gate-Schwellenspannung (V_GS(th)): <1V
• Drain-Strom: ≥1 A

Diese Filter helfen Ihnen, sich auf Logik-Level-MOSFETs zu konzentrieren, die den elektrischen und mechanischen Anforderungen Ihres Designs entsprechen.

Wenn Sie zusätzliche Filter erkunden möchten, können Sie auf der rechten Seite den Button „Neuen Filter hinzufügen“ anklicken. Dadurch öffnet sich eine breite Palette an zusätzlichen Filteroptionen, die besonders nützlich sind, wenn Sie nach etwas sehr Spezifischem suchen.

Wenn Sie beispielsweise nach Feldeffekttransistoren suchen, finden Sie Filter, die auf ihre einzigartigen Eigenschaften zugeschnitten sind, wie Durchbruchspannung, Leistungsverlust und mehr. Sie können auch Filter hinzufügen, die sich auf Compliance-Standards und den Status der Lieferkette beziehen, was besonders hilfreich ist, wenn Sie mit Beschaffungseinschränkungen zu tun haben.

Je nach den Anforderungen Ihres Projekts kann die Anwendung einer Kombination dieser Filter Ihnen helfen, eine präzise Auswahl oder Teilmenge von Komponenten einzugrenzen, die am besten zu Ihren Designanforderungen passen.

Profi-Tipp: Verwenden Sie die Registerkarte Teilespezifikationen für eine tabellenähnliche Ansicht, in der Sie direkt numerische Bereiche eingeben und Spalten wie R_DS(on), V_GS(th), Strombewertung und mehr sortieren/filtern können.

Beispiel: Auswahl eines geeigneten Ersatzes

Phil zeigt, wie man schnell von über 400 Teilen auf weniger als 20 kommt, indem man nur einige wenige Filter verwendet.

Ein herausragendes Teil ist das MGSF2N02ELT1G von onsemi:

• 20V V_DS
• 3A I_D
• ~85mΩ R_DS(on)
• V_GS(th) ~1V
• Verfügbar bei mehreren Distributoren und gut lagernd

Es ist ein direkter Ersatz, mit demselben Gehäuse und Footprint, und kann mit minimalen Änderungen in das Design eingefügt werden (nur die Pinbelegungskompatibilität bestätigen).

Das Teil in Ihr Design bekommen

Sobald ein Ersatz identifiziert ist:

• Verwenden Sie Octopart, um CAD-Modelle herunterzuladen (Schaltplansymbol, Footprint, 3D-Modell).
• Oder kopieren Sie die Teilenummer in die Altium Designer’s Herstellerteilsuche.
• Platzieren Sie die Komponente, überprüfen Sie die Pinbelegung, und Sie sind fertig.

Es ist schnell, präzise und hilft, kostspielige Fehler oder Verzögerungen während der Prototypenentwicklung und Produktion zu vermeiden.

Schlussfolgerung: Octopart erleichtert den Komponentenersatz

In nur wenigen Minuten können Sie:

• Wichtige Spezifikationen definieren.
• Tausende von Optionen filtern.
• Preise, Verfügbarkeit und Leistung vergleichen.
• CAD-Assets herunterladen oder direkt in Altium importieren.

Dieses Tutorial konzentrierte sich auf N-Kanal-FETs, aber die gleichen Prinzipien gelten für P-Kanal-MOSFETs, BJTs, IGBTs und andere diskrete Komponenten.

Erfahren Sie, wie Sie in Teil 4 unserer Octopart-Videoserie alternative Mikrocontroller finden – schauen Sie es sich hier an!

Probieren Sie Octopart heute aus und halten Sie Ihr nächstes Projekt auf Kurs – mit intelligenterer Beschaffung vom ersten Tag an.