Verduideliking van elke parameter van drywing MOSFET's

VDSS Maksimum dreineerbronspanning

Met die hekbron kortgeslote, is die drein-bron-spanninggradering (VDSS) die maksimum spanning wat op die drein-bron toegepas kan word sonder stortvloed. Afhangende van die temperatuur, kan die werklike stortvloed-afbreekspanning laer wees as die gegradeerde VDSS. Vir 'n gedetailleerde beskrywing van V(BR)DSS, sien Elektrostaties

Vir 'n gedetailleerde beskrywing van V(BR)DSS, sien Elektrostatiese kenmerke.

VGS maksimum hekbronspanning

Die VGS-spanninggradering is die maksimum spanning wat tussen die hekbronpole toegepas kan word. Die hoofdoel van die instelling van hierdie spanninggradering is om skade aan die hekoksied wat deur oormatige spanning veroorsaak word, te voorkom. Die werklike spanning wat die hekoksied kan weerstaan, is baie hoër as die nominale spanning, maar sal wissel met die vervaardigingsproses.

Die werklike hekoksied kan baie hoër spannings as die nominale spanning weerstaan, maar dit sal wissel met die vervaardigingsproses, so om die VGS binne die nominale spanning te hou, sal die betroubaarheid van die toepassing verseker.

ID - Deurlopende lekstroom

ID word gedefinieer as die maksimum toelaatbare aaneenlopende GS-stroom by die maksimum gegradeerde aansluitingstemperatuur, TJ(maks), en buisoppervlaktemperatuur van 25°C of hoër. Hierdie parameter is 'n funksie van die gegradeerde termiese weerstand tussen die aansluiting en die omhulsel, RθJC, en die omhulseltemperatuur:

Skakelverliese is nie by die ID ingesluit nie en dit is moeilik om die buisoppervlaktemperatuur op 25°C (Tcase) te handhaaf vir praktiese gebruik. Daarom is die werklike skakelstroom in hardskakel-toepassings gewoonlik minder as die helfte van die ID-gradering @ TC = 25°C, gewoonlik in die reeks van 1/3 tot 1/4. aanvullend.

Daarbenewens kan die ID by 'n spesifieke temperatuur beraam word as termiese weerstand JA gebruik word, wat 'n meer realistiese waarde is.

IDM - Impulsafvoerstroom

Hierdie parameter weerspieël die hoeveelheid gepulseerde stroom wat die toestel kan hanteer, wat baie hoër is as deurlopende GS-stroom. Die doel van die definisie van IDM is: die ohmiese gebied van die lyn. Vir 'n sekere hek-bron spanning, dieMOSFETgelei met 'n maksimum dreineerstroom teenwoordig

huidige. Soos in die figuur getoon, vir 'n gegewe hek-bronspanning, as die bedryfspunt in die lineêre gebied geleë is, verhoog 'n toename in dreinstroom die drein-bronspanning, wat die geleidingsverliese verhoog. Langdurige werking teen hoë krag sal lei tot toestelonderbreking. Om hierdie rede

Daarom moet die nominale IDM onder die streek gestel word by tipiese hekaandrywingspannings. Die afsnypunt van die streek is by die kruising van Vgs en die kromme.

Daarom moet 'n boonste stroomdigtheidslimiet gestel word om te verhoed dat die skyfie te warm word en uitbrand. Dit is in wese om oormatige stroomvloei deur die pakketleidings te voorkom, aangesien in sommige gevalle die "swakste verbinding" op die hele skyfie nie die skyfie is nie, maar die pakketleidings.

Met inagneming van die beperkings van termiese effekte op die IDM, is die temperatuurverhoging afhanklik van die pulswydte, die tydinterval tussen pulse, die hittedissipasie, die RDS(aan), en die golfvorm en amplitude van die pulsstroom. Om bloot te verseker dat die pulsstroom nie die IDM-limiet oorskry nie, waarborg nie dat die aansluitingstemperatuur nie

nie die maksimum toelaatbare waarde oorskry nie. Die aansluitingstemperatuur onder gepulseerde stroom kan geskat word deur te verwys na die bespreking van verbygaande termiese weerstand in termiese en meganiese eienskappe.

PD - Totale toelaatbare kanaalkragdissipasie

Totale toelaatbare kanaalkragdissipasie kalibreer die maksimum kragdissipasie wat deur die toestel versprei kan word en kan uitgedruk word as 'n funksie van die maksimum aansluitingstemperatuur en termiese weerstand by 'n omhulseltemperatuur van 25°C.

TJ, TSTG - Omgewingstemperatuurreeks vir bedryf en berging

Hierdie twee parameters kalibreer die aansluitingstemperatuurbereik wat toegelaat word deur die toestel se bedryfs- en bergingsomgewings. Hierdie temperatuurreeks is ingestel om aan die minimum lewensduur van die toestel te voldoen. Om te verseker dat die toestel binne hierdie temperatuurreeks werk, sal sy lewensduur aansienlik verleng.

EAS-Enkelpulsstortingstortingsenergie

 

As die spanningsoorskiet (gewoonlik as gevolg van lekstroom en verdwaalde induktansie) nie die afbreekspanning oorskry nie, sal die toestel nie sneeustorting ondergaan nie en het dus nie die vermoë nodig om sneeustorting te verdryf nie. Die stortvloed-afbreekenergie kalibreer die verbygaande oorskiet wat die toestel kan verdra.

Sneeustortingsenergie definieer die veilige waarde van die verbygaande oorskietspanning wat 'n toestel kan verdra, en is afhanklik van die hoeveelheid energie wat verdryf moet word vir stortvloed-onderbreking.

'n Toestel wat 'n stortvloed-afbreekenergie-gradering definieer, definieer gewoonlik ook 'n EAS-gradering, wat soortgelyk is in betekenis aan die UIS-gradering, en definieer hoeveel omgekeerde stortvloed-afbreekenergie die toestel veilig kan absorbeer.

L is die induktansiewaarde en iD is die piekstroom wat in die induktor vloei, wat skielik omgeskakel word na dreineerstroom in die meettoestel. Die spanning wat oor die induktor gegenereer word, oorskry die MOSFET-afbreekspanning en sal lei tot sneeustorting. Wanneer sneeustorting plaasvind, sal die stroom in die induktor deur die MOSFET-toestel vloei alhoewel dieMOSFETis af. Die energie wat in die induktor gestoor word, is soortgelyk aan die energie wat in die verdwaalde induktor gestoor word en deur die MOSFET gedissipeer word.

Wanneer MOSFET's in parallel gekoppel is, is die afbreekspannings skaars identies tussen toestelle. Wat gewoonlik gebeur, is dat een toestel die eerste is wat sneeustorting ondervind en alle daaropvolgende stortvloed-afbreekstrome (energie) vloei deur daardie toestel.

EAR - Energie van herhalende stortvloed

Die energie van herhalende stortvloed het 'n "industriestandaard" geword, maar sonder om die frekwensie, ander verliese en die hoeveelheid verkoeling in te stel, het hierdie parameter geen betekenis nie. Die hitte-afvoer (verkoeling) toestand beheer dikwels die herhalende stortvloed energie. Dit is ook moeilik om die vlak van energie wat deur stortvloed-afbreking opgewek word, te voorspel.

Dit is ook moeilik om die vlak van energie wat deur stortvloed-afbreking opgewek word, te voorspel.

Die werklike betekenis van die EAR-gradering is om die herhaalde stortvloed-afbreekenergie te kalibreer wat die toestel kan weerstaan. Hierdie definisie veronderstel dat daar geen beperking op frekwensie is nie sodat die toestel nie oorverhit nie, wat realisties is vir enige toestel waar sneeustortings kan voorkom.

Die Dit is 'n goeie idee om die temperatuur van die toestel wat in werking is of hitteafvoer te meet om te sien of die MOSFET-toestel oorverhit tydens die verifikasie van die toestelontwerp, veral vir toestelle waar sneeustorting waarskynlik sal plaasvind.

IAR - Sneeustortingstroom

Vir sommige toestelle vereis die neiging van die stroomversameling op die skyfie tydens sneeustorting dat die stortvloedstroom IAR beperk word. Op hierdie manier word die stortvloedstroom die "fynskrif" van die stortvloed-afbreekenergie-spesifikasie; dit openbaar die ware vermoë van die toestel.

Deel II Statiese Elektriese Karakterisering

V(BR)DSS: Dreineerbron-afbreekspanning (vernietigingsspanning)

V(BR)DSS (soms genoem VBDSS) is die drein-bronspanning waarteen die stroom wat deur die drein vloei 'n spesifieke waarde bereik by 'n spesifieke temperatuur en met die hekbron kortgeslote. Die drein-bronspanning in hierdie geval is die stortvloed-afbreekspanning.

V(BR)DSS is 'n positiewe temperatuurkoëffisiënt, en by lae temperature is V(BR)DSS minder as die maksimum aanslag van die drein-bronspanning by 25°C. By -50°C is V(BR)DSS minder as die maksimum aanslag van die drein-bronspanning by -50°C. By -50°C is V(BR)DSS ongeveer 90% van die maksimum drein-bronspanningsgradering by 25°C.

VGS(de), VGS(af): Drempelspanning

VGS(th) is die spanning waarteen die bygevoegde hekbronspanning kan veroorsaak dat die drein stroom begin kry, of die stroom verdwyn wanneer die MOSFET afgeskakel word, en die voorwaardes vir toetsing (dreinstroom, dreineerbronspanning, aansluiting temperatuur) word ook gespesifiseer. Normaalweg het alle MOS-hektoestelle verskillende

drumpelspannings sal anders wees. Daarom word die omvang van variasie van VGS(de) gespesifiseer.VGS(de) is 'n negatiewe temperatuurkoëffisiënt, wanneer die temperatuur styg, dieMOSFETsal aanskakel teen 'n relatief lae hekbronspanning.

RDS(aan): Aan-weerstand

RDS(aan) is die drein-bronweerstand gemeet teen 'n spesifieke dreinstroom (gewoonlik die helfte van die ID-stroom), hek-bronspanning en 25°C. Die RDS(aan) is die drein-bronweerstand gemeet teen 'n spesifieke dreinstroom (gewoonlik die helfte van die ID-stroom), hek-bronspanning en 25°C.

IDSS: nulhek spanning dreineerstroom

IDSS is die lekstroom tussen die drein en bron by 'n spesifieke drein-bron spanning wanneer die hek-bron spanning nul is. Aangesien lekstroom met temperatuur toeneem, word IDSS by beide kamer- en hoë temperature gespesifiseer. Die kragdissipasie as gevolg van lekstroom kan bereken word deur die IDSS te vermenigvuldig met die spanning tussen die dreinbronne, wat gewoonlik weglaatbaar is.

IGSS - Gate Bron Lekstroom

IGSS is die lekstroom wat deur die hek vloei by 'n spesifieke hekbronspanning.

Deel III Dinamiese Elektriese Eienskappe

Ciss: Insetkapasitansie

Die kapasitansie tussen die hek en die bron, gemeet met 'n WS-sein deur die drein na die bron te kort, is die insetkapasitansie; Ciss word gevorm deur die hekdreinkapasitansie, Cgd, en die hekbronkapasitansie, Cgs, parallel te verbind, of Ciss = Cgs + Cgd. Die toestel word aangeskakel wanneer die insetkapasitansie tot 'n drempelspanning gelaai word, en word afgeskakel wanneer dit tot 'n sekere waarde ontlaai word. Daarom het die bestuurderkring en Ciss 'n direkte impak op die aanskakel- en afskakelvertraging van die toestel.

Coss: Uitsetkapasitansie

Die uitsetkapasitansie is die kapasitansie tussen die drein en die bron gemeet met 'n WS-sein wanneer die hekbron kortgesluit word, Coss word gevorm deur die drein-bron kapasitansie Cds en die hekdrein kapasitansie Cgd, of Coss = Cds + Cgd, te parallel. Vir sagte skakeltoepassings is Coss baie belangrik omdat dit resonansie in die stroombaan kan veroorsaak.

Crss: Omgekeerde oordragkapasitansie

Die kapasitansie gemeet tussen die drein en hek met die bron geaard is die omgekeerde oordragkapasitansie. Die omgekeerde oordragkapasitansie is gelykstaande aan die hekafvoerkapasitansie, Cres = Cgd, en word dikwels die Miller-kapasitansie genoem, wat een van die belangrikste parameters is vir die styg- en daaltye van 'n skakelaar.

Dit is 'n belangrike parameter vir die omskakeling van styg- en daaltye, en beïnvloed ook die afskakelvertragingstyd. Die kapasitansie neem af soos die dreinspanning toeneem, veral die uitsetkapasitansie en die omgekeerde oordragkapasitansie.

Qgs, Qgd en Qg: Heklading

Die hekladingwaarde weerspieël die lading wat op die kapasitor tussen die terminale gestoor is. Aangesien die lading op die kapasitor verander met die spanning op die oomblik van skakeling, word die effek van heklading dikwels in ag geneem wanneer hekaandrywerkringe ontwerp word.

Qgs is die lading vanaf 0 na die eerste buigpunt, Qgd is die gedeelte van die eerste na die tweede buigpunt (ook genoem die "Miller" lading), en Qg is die gedeelte van 0 tot by die punt waar VGS gelyk is aan 'n spesifieke aandrywing spanning.

Veranderinge in lekstroom en lekbronspanning het 'n relatief klein effek op die hekladingwaarde, en die heklading verander nie met temperatuur nie. Die toetsvoorwaardes word gespesifiseer. 'n Grafiek van heklading word in die datablad getoon, insluitend die ooreenstemmende hekladingvariasiekurwes vir vaste lekstroom en wisselende lekbronspanning.

Die ooreenstemmende heklading-variasiekrommes vir vaste dreinstroom en wisselende dreineerbronspanning is by die datablaaie ingesluit. In die grafiek neem die platospanning VGS(pl) minder toe met toenemende stroom (en neem af met dalende stroom). Die platospanning is ook eweredig aan die drempelspanning, so 'n ander drempelspanning sal 'n ander platospanning produseer.

spanning.

Die volgende diagram is meer gedetailleerd en toegepas:

td(aan): tydsvertragingstyd

Die tydsvertragingstyd is die tyd vanaf wanneer die hekbronspanning styg tot 10% van die hekaandrywingspanning tot wanneer die lekstroom tot 10% van die gespesifiseerde stroom styg.

td(af): Uitvertragingstyd

Die afskakelvertragingstyd is die tyd wat verloop het vanaf wanneer die hekbronspanning daal tot 90% van die hekaandrywingspanning tot wanneer die lekstroom tot 90% van die gespesifiseerde stroom daal. Dit wys die vertraging wat ervaar word voordat die stroom na die las oorgedra word.

tr : Opstaantyd

Die stygtyd is die tyd wat dit neem vir die dreinstroom om van 10% tot 90% te styg.

tf : Val tyd

Die valtyd is die tyd wat dit neem vir die dreinstroom om van 90% tot 10% te daal.