Kuinka valita oikein pienijännitteiset MOSFETit

Pienen jännitteen MOSFET-valinta on erittäin tärkeä osaMOSFETvalinta ei ole hyvä voi vaikuttaa tehokkuuteen ja kustannuksiin koko piirin, mutta myös tuo paljon vaivaa insinööreille, että kuinka valita oikein MOSFET?

N-kanavan tai P-kanavan valinta Ensimmäinen vaihe oikean laitteen valinnassa suunnittelua varten on päättää, käytetäänkö N- vai P-kanavaista MOSFETiä Tyypillisessä tehosovelluksessa MOSFET muodostaa pienjännitteisen sivukytkimen, kun MOSFET on maadoitettu ja kuorma on kytketty runkojännitteeseen. Pienjännitteisessä sivukytkimessä tulisi käyttää N-kanavaista MOSFETiä, koska otetaan huomioon laitteen sammuttamiseen tai käynnistämiseen tarvittava jännite.

Kun MOSFET on kytketty väylään ja kuorma on maadoitettu, on käytettävä korkeajännitteistä sivukytkintä. P-kanavan MOSFETejä käytetään yleensä tässä topologiassa, jälleen jännitekäyttönäkökohtien vuoksi. Määritä nykyinen luokitus. Valitse MOSFETin nykyinen luokitus. Piirirakenteesta riippuen tämän nimellisvirran tulee olla suurin virta, jonka kuorma voi kestää kaikissa olosuhteissa.

Kuten jännitteen tapauksessa, suunnittelijan on varmistettava, että valittuMOSFETkestää tämän nimellisvirran, vaikka järjestelmä tuottaa piikkivirtoja. Kaksi nykyistä harkittavaa tapausta ovat jatkuva tila ja pulssipiikit. Jatkuvassa johtotilassa MOSFET on vakaassa tilassa, kun virta kulkee jatkuvasti laitteen läpi.

Pulssipiikit ovat silloin, kun laitteen läpi virtaa suuria pisteitä (tai virtapiikkejä). Kun maksimivirta näissä olosuhteissa on määritetty, on vain valita suoraan laite, joka kestää tämän maksimivirran. Lämpövaatimusten määrittäminen MOSFETin valinta edellyttää myös järjestelmän lämpövaatimusten laskemista. Suunnittelijan tulee harkita kahta eri skenaariota, pahin tapaus ja tositapaus. On suositeltavaa käyttää pahimman tapauksen laskentaa, koska se tarjoaa suuremman turvamarginaalin ja varmistaa, että järjestelmä ei vikoja. MOSFET-tietolomakkeessa on myös joitain mittauksia, jotka on huomioitava; kuten lämpöresistanssi pakkauslaitteen puolijohdeliitoksen ja ympäristön välillä sekä liitoksen maksimilämpötila. Kun päätetään kytkentäsuorituskyvystä, viimeinen vaihe MOSFETin valinnassa on päättää kytkentäsuorituskyvystä.MOSFET.

On monia parametreja, jotka vaikuttavat kytkentäsuoritukseen, mutta tärkeimmät ovat portti/tyhjennys, portti/lähde ja nielu/lähdekapasitanssi. Nämä kapasitanssit aiheuttavat kytkentähäviöitä laitteeseen, koska ne on ladattava jokaisen kytkennän yhteydessä. MOSFETin kytkentänopeus pienenee ja laitteen hyötysuhde heikkenee. Laitteen kokonaishäviöiden laskemiseksi kytkennän aikana suunnittelijan tulee laskea päällekytkentähäviöt (Eon) ja sammutushäviöt.

Kun vGS:n arvo on pieni, kyky absorboida elektroneja ei ole vahva, vuoto - lähde välillä edelleen ei johtavaa kanavaa esiintyy, vGS-lisäys, absorboituu P-substraatin ulkopintakerrokseen elektronien kasvaessa, kun vGS saavuttaa Tietyn arvon, nämä P-substraatin lähellä olevassa portissa olevat elektronit muodostavat ohuen kerroksen N-tyyppistä, ja kun kaksi N + -vyöhykettä on yhdistetty Kun vGS saavuttaa tietyn arvon, nämä elektronit portti lähellä P-substraatin ulkonäkö muodostaa N-tyypin ohuen kerroksen, ja yhdistetty kahteen N+-alueeseen, nielun lähteessä muodostavat N-tyypin johtavan kanavan, sen johtavan tyypin ja P-substraatin vastakohta, muodostaen anti- -tyyppinen kerros. vGS on suurempi, rooli puolijohteen ulkonäkö vahvempi sähkökenttä, absorptio elektronien ulkopinnalle P-substraatin, mitä enemmän johtava kanava on paksumpi, sitä pienempi kanavan vastus. Eli N-kanavainen MOSFET vGS < VT:ssä ei voi muodostaa johtavaa kanavaa, putki on katkaisutilassa. Niin kauan kuin kun vGS ≥ VT, vain kun kanavan koostumus. Kun kanava on muodostettu, nieluvirta muodostetaan lisäämällä myötäsuuntainen jännite vDS nielulähteen väliin.

Mutta Vgs jatkaa kasvuaan, sanotaan IRFPS40N60KVgs = 100V kun Vds = 0 ja Vds = 400V, kaksi ehtoa, putken toiminto tuo mikä vaikutus, jos poltetaan, syy ja prosessin sisäinen mekanismi on kuinka Vgs:n lisääminen vähentää Rds (päällä) vähentää kytkentähäviöitä, mutta samalla lisää Qg:tä, jolloin käynnistyshäviö kasvaa, mikä vaikuttaa järjestelmän tehokkuuteen. MOSFET GS -jännite Vgg:stä Cgs:iin latautuu ja nousee, saapui huoltojännitteeseen Vth, MOSFET-käynnistys johtava; MOSFET DS -virran lisäys, Millier-kapasitanssi DS-kapasitanssin purkamisen ja purkamisen vuoksi, GS-kapasitanssin latauksella ei ole paljon vaikutusta; Qg = Cgs * Vgs, mutta lataus jatkuu.

MOSFETin DS-jännite putoaa samaan jännitteeseen kuin Vgs, Millier-kapasitanssi kasvaa huomattavasti, ulkoinen käyttöjännite lakkaa lataamasta Millier-kapasitanssia, GS-kapasitanssin jännite pysyy ennallaan, Millier-kapasitanssin jännite kasvaa, kun taas jännite DS:llä kapasitanssi laskee edelleen; MOSFETin DS-jännite laskee kyllästyneen johtumisen jännitteeksi, Millier-kapasitanssi pienenee MOSFETin DS-jännite putoaa kyllästysjohtimen jännitteeseen, Millier-kapasitanssi pienenee ja varautuu yhdessä GS-kapasitanssin kanssa ulkoisella asemalla jännite, ja GS-kapasitanssin jännite nousee; jännitteen mittauskanavat ovat kotimaiset 3D01, 4D01 ja Nissanin 3SK-sarjat.

G-navan (portin) määritys: käytä yleismittarin diodivaihtetta. Jos jalka ja kaksi muuta jalkaa positiivisen ja negatiivisen jännitehäviön välissä ovat suurempia kuin 2 V, eli näyttö "1", tämä jalka on portti G. Ja sitten vaihda kynä mitataksesi loput kaksi jalkaa, jännitehäviö on pieni tuolloin, musta kynä on kytketty D-napaan (tyhjennys), punainen kynä on kytketty S-napaan (lähde).