Hilakapasitanssi, kytkentäresistanssi ja muut MOSFET-parametrit

I. Portin kapasitanssi

Hilakapasitanssi sisältää pääasiassa tulokapasitanssin (Ciss), lähtökapasitanssin (Coss) ja käänteisen siirtokapasitanssin (Crss, joka tunnetaan myös nimellä Miller-kapasitanssi).

 

Tulokasitanssi (Ciss):

 

MÄÄRITELMÄ: Tulokasitanssi on hilan ja lähteen sekä nielun välinen kokonaiskapasitanssi, ja se koostuu hilalähteen kapasitanssista (Cgs) ja hilan nielukapasitanssista (Cgd), jotka on kytketty rinnan, eli Ciss = Cgs + Cgd.

 

Toiminta: Tulokasitanssi vaikuttaa MOSFETin kytkentänopeuteen. Kun tulokapasitanssi on ladattu kynnysjännitteeseen, laite voidaan kytkeä päälle; purkautuneena tiettyyn arvoon, laite voidaan sammuttaa. Siksi ajopiirillä ja Cissillä on suora vaikutus laitteen käynnistys- ja sammutusviiveeseen.

 

Lähtökapasitanssi (Coss):

Määritelmä: Lähtökapasitanssi on nielun ja lähteen välinen kokonaiskapasitanssi, ja se koostuu nielu-lähdekapasitanssista (Cds) ja gate-drain -kapasitanssista (Cgd) rinnakkain, eli Coss = Cds + Cgd.

 

Rooli: Pehmeästi kytketyissä sovelluksissa Coss on erittäin tärkeä, koska se voi aiheuttaa resonanssia piirissä.

 

Käänteisen lähetyksen kapasitanssi (Crss):

Määritelmä: Käänteinen siirtokapasitanssi vastaa hilan tyhjennyskapasitanssia (Cgd) ja sitä kutsutaan usein Millerin kapasitanssiksi.

 

Rooli: Käänteinen siirtokapasitanssi on tärkeä parametri kytkimen nousu- ja laskuajoille, ja se vaikuttaa myös sammutusviiveeseen. Kapasitanssin arvo pienenee nielulähteen jännitteen kasvaessa.

II. On-vastus (Rds(on))

 

Määritelmä: Käynnistysvastus on MOSFETin lähteen ja nielun välinen vastus päällä-tilassa tietyissä olosuhteissa (esim. tietty vuotovirta, hilajännite ja lämpötila).

 

Vaikuttavat tekijät: On-resistanssi ei ole kiinteä arvo, siihen vaikuttaa lämpötila, mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi Rds(on). Lisäksi mitä korkeampi kestojännite on, mitä paksumpi MOSFETin sisäinen rakenne on, sitä suurempi on vastaava päällekytkentävastus.

 

 

Tärkeää: Hakkuriteholähdettä tai ohjainpiiriä suunniteltaessa on otettava huomioon MOSFETin päällekytkentäresistanssi, koska MOSFETin läpi kulkeva virta kuluttaa energiaa tällä resistanssilla ja tämä osa kulutetusta energiasta on kytketty päälle. vastustuskyvyn menetys. Jos valitset MOSFETin, jolla on pieni päällekytkentävastus, voit vähentää päällekytkentävastuksen häviötä.

 

Kolmanneksi muut tärkeät parametrit

Hilakapasitanssin ja päällekytkentävastuksen lisäksi MOSFETillä on joitain muita tärkeitä parametreja, kuten:

V(BR)DSS (Drain Source Breakdown Voltage):Viemärin lähteen jännite, jolla nielun läpi kulkeva virta saavuttaa tietyn arvon tietyssä lämpötilassa ja hilalähteen oikosulkussa. Tämän arvon yläpuolella putki saattaa vaurioitua.

 

VGS(th) (kynnysjännite):Hilajännite, joka tarvitaan johtavan kanavan muodostumisen alkamiseen lähteen ja nielun välille. Tavallisissa N-kanavaisissa MOSFETeissa VT on noin 3 - 6 V.

 

ID (maksimi jatkuva tyhjennysvirta):Suurin jatkuva tasavirta, jonka siru voi sallia suurimmassa nimellisliitoslämpötilassa.

 

IDM (maksimi pulssivirta):Heijastaa pulssivirran tasoa, jonka laite pystyy käsittelemään, ja pulssivirta on paljon suurempi kuin jatkuva tasavirta.

 

PD (maksimi tehohäviö):laite voi haihduttaa suurimman virrankulutuksen.

 

Yhteenvetona voidaan todeta, että MOSFETin hilakapasitanssi, päällekytkentävastus ja muut parametrit ovat kriittisiä sen suorituskyvyn ja sovelluksen kannalta, ja ne on valittava ja suunniteltava erityisten sovellusskenaarioiden ja -vaatimusten mukaan.