고전압·고전류용 FET vs 저전력·로직레벨용 FET: 용도에 맞는 선택 가이드
전자 회로를 설계할 때, FET(FET: Field Effect Transistor)의 선택은 회로의 안정성과 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 특히 고전압·고전류용 FET과 저전력·로직레벨용 FET은 목적에 따라 설계 방식이 다르며, 선택 기준도 뚜렷이 구분되어야 합니다. 이 글에서는 두 종류의 FET 특성과 차이점을 실용적인 관점에서 비교해보겠습니다.
1. 구분 기준: 전압, 전류, 구동 전압
- 고전압·고전류용 FET: 산업용 전원장치, 모터 드라이버, DC-DC 컨버터 등에 사용되며, 드레인-소스 전압(VDS)이 수백 볼트, 전류 용량도 수십 암페어에 달합니다.
- 저전력·로직레벨용 FET: 마이크로컨트롤러, 라즈베리파이, 아두이노 등에서 신호 레벨 제어나 소형 구동에 사용되며, 2.5~5V 게이트 전압으로도 충분히 스위칭이 가능합니다.
2. 대표적 사양 비교
| 항목 | 고전압·고전류용 FET | 로직레벨용 FET |
|---|---|---|
| 드레인-소스 전압 (VDS) | 100V~1000V | 20V~60V |
| 최대 드레인 전류 (ID) | 10A~100A 이상 | 1A~20A |
| 게이트 구동 전압 (VGS) | 10~15V | 2.5~5V |
| 주 용도 | 모터, 인버터, 고전력 컨버터 | MCU I/O 제어, 소형 LED, 센서 구동 |
3. 예시 제품 비교
- IRF540N: 100V, 33A 고전압용. 게이트 구동에 10V 이상 필요.
- IRLZ44N: 55V, 47A 로직레벨용. 5V 구동 가능.
- FQP30N06L: 일반적인 60V/32A 로직레벨용 FET, 가격 저렴.
4. 선택 팁
MCU와 직접 연결할 경우 반드시 로직레벨 FET을 사용해야 합니다. 일반 FET은 구동 전압이 부족할 경우 완전하게 턴온되지 않아 과열, 손상될 수 있습니다. 반면, 고전력 스위칭에는 고전압 FET이 반드시 필요합니다. 이 경우 드라이버 IC(TC4420 등)를 함께 사용하는 것이 일반적입니다.
5. 결론
FET은 단순한 전자 부품처럼 보일 수 있지만, 그 특성과 선택 기준을 정확히 이해하면 회로 설계에서 발생할 수 있는 대부분의 문제를 사전에 예방할 수 있습니다. 특히 FET의 전압/전류 등급과 게이트 구동 조건을 상황에 맞게 고려하면 회로의 안정성과 효율을 크게 높일 수 있습니다.